iOS - 计算距离,方位角,高度和相对位置(增强现实)

时间:2012-12-28 14:23:55

标签: iphone objective-c ios xcode augmented-reality

我开始构建一个增强现实应用程序,您可以在屏幕上将图像放置在增强现实摄像机视图上,并且它保持在地球上的那个位置,因此其他拥有相机视图的人可以来看看它在增强现实相机视图上。为此,我知道我需要计算某种距离因子以及方位角和仰角。

所以,我已经想出如何将对象的图形发送到服务器并将其检索回来,但是如何将其放回到相对于地球的原始位置。我知道我需要计算它:

  • 高度
  • 坐标
  • 方位角
  • 高程
  • 距离

但是我如何计算这些并将它们计算在一起/将它们拼凑在一起。我希望你明白我的意思。

为了完善您的理解,让我给您一个应用程序的简短演示:

一个男人在他家里,他决定在他的一面墙上画一幅画。他打开了默认为增强现实屏幕的应用程序,按下加号按钮并从他的照片库中添加图像。在幕后,它将位置和位置数据保存到服务器,有应用程序及其增强现实屏幕的人来到,它上升到服务器并找到附近保存的图像,然后下载图像并将其放置在在他移动的时候,另一个男人可以用手机看到它。

我应该采取什么方法来实现这一目标?任何大纲,链接,资源,教程,想法,经验等谢谢!这是一个写下来的难题,希望你能理解。如果没有,请告诉我,我会改写。

罗汉

2 个答案:

答案 0 :(得分:17)

我正在开发两个AR iOS应用程序,它们执行以下操作:将方位角(罗盘,水平角度)和高程(陀​​螺仪,垂直角度)转换为3D空间中的位置(例如球形到笛卡尔)。

您需要的框架是:

  • CoreLocation
  • CoreMotion

获取地理位置(坐标)对于纬度,经度和海拔非常简单。您可以在多个在线来源轻松找到此信息,但这是您致电CLLocationManagerDelegatestartUpdatingLocation所需的主要电话:

- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didUpdateLocations:(NSArray *)locations
{
    latitude = (float) manager.location.coordinate.latitude;
    longitude = (float) manager.location.coordinate.longitude;
    altitude = (float) manager.location.altitude;
}

获得方位角也非常简单,在调用startUpdatingHeading后使用与位置相同的委托:

- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didUpdateHeading:(CLHeading *)newHeading
{
    azimuth  = (float) manager.heading.magneticHeading;
}

从陀螺仪中提取高程,陀螺仪没有代表,但也很容易设置。电话看起来像这样(注意:这适用于我在景观模式下运行的应用,请检查你的):

elevation = fabsf(self.motionManager.deviceMotion.attitude.roll);

最后,您可以将方向坐标转换为3D点,如下所示:

- (GLKVector3)sphericalToCartesian:(float)radius azimuth:(float)theta elevation:(float)phi
{
    // Convert Coordinates: Spherical to Cartesian
    // Spherical: Radial Distance (r), Azimuth (θ), Elevation (φ)
    // Cartesian: x, y, z

    float x = radius * sinf(phi) * sinf(theta);
    float y = radius * cosf(phi);
    float z = radius * sinf(phi) * cosf(theta);
    return GLKVector3Make(x, y, z);
}

对于最后一部分,要非常警惕角度和轴命名约定,因为它们在源与源之间变化很大。在我的系统中,θ是水平面上的角度,φ是垂直平面上的角度,x是左右,y是下行,z是前后。

至于距离,我不确定你是否真的需要使用它,但如果你这样做,那么只需将其替换为“半径”。

希望有所帮助

答案 1 :(得分:1)

Swift 3

陀螺仪代码更新:

import CoreMotion
...
        motionManager.deviceMotionUpdateInterval = 0.1
        motionManager.startDeviceMotionUpdates(to: OperationQueue.current!) { deviceManager, error in
            guard let dm = deviceManager else { return }
            let roll = dm.attitude.roll
            let pitch = dm.attitude.pitch
            let yaw = dm.attitude.yaw

            print("r: \(roll), p: \(pitch), y: \(yaw)")
        }