然而如果你的app确定ARKit是其核心功能，在info.plist里将ARKit添加到UIRequiredDeviceCapabilities里可以确保你的app只在支持ARKit的设备上可用。...（指向观察者） 人脸拓扑结构 ARFaceGeometry ARFaceAnchor的geometry属性封装了人脸具体的拓扑结构信息，包括顶点坐标、纹理坐标、以及三角形索引（实测下来单个人脸包含1220...3D模型设计的时候还需去掉一些不必要的部件效果视频 如果要做类似上面视频中的镜片反射效果，使用SceneKit也十分方便，只需要将镜片的反射贴图（SCNMaterial的reflective属性）映射到...除了人脸的空间位置信息和几何信息，ARKit还提供了十分精细的面部表情形变参数，用来做类似张嘴触发是完全没问题的，我们还可以用其实现一些有趣的效果。...if (index > _count - 1) { index = _count - 1; } return self.diffuseArray[index]; } 将几个脸部表情系数的组合映射到一个具体的分值
然而如果你的app确定ARKit是其核心功能，在info.plist里将ARKit添加到UIRequiredDeviceCapabilities里可以确保你的app只在支持ARKit的设备上可用。...（指向观察者） 人脸拓扑结构 ARFaceGeometry ARFaceAnchor的geometry属性封装了人脸具体的拓扑结构信息，包括顶点坐标、纹理坐标、以及三角形索引（实测下来单个人脸包含1220...如果要做类似上面视频中的镜片反射效果，使用SceneKit也十分方便，只需要将镜片的反射贴图（SCNMaterial的reflective属性）映射到cube map即可，支持以下4种设置方案 A horizontal...除了人脸的空间位置信息和几何信息，ARKit还提供了十分精细的面部表情形变参数，用来做类似张嘴触发是完全没问题的，我们还可以用其实现一些有趣的效果。...index > _count - 1) { index = _count - 1; } return self.diffuseArray[index]; } 将几个脸部表情系数的组合映射到一个具体的分值
此外，还可以探测到预设的 52 种丰富的面部动作，如眨眼、微笑、皱眉等等。...而且剧烈晃动带来的影响很小，商家位置虽然会出现短暂的角度偏差，但是在传感器数值稳定下来后就会得到校准。 坐标轴 ARKit 使用笛卡尔坐标系度量真实世界。...追踪模式，由于没有追踪设备的水平位移，当用户走向商家时，并不会发觉商家卡片越来越近 这里我们将距离用户过近的卡片映射到稍远的位置。...SCNSceneRenderer 协议有两个方法用来投射坐标： projectPoint:：将三维坐标系中点的坐标，投射到屏幕坐标系中 unprojectPoint:：将屏幕坐标系中的点的坐标，投射到三维坐标系中...后台在返回用户附近的商家数据时，按照商家的经纬度坐标，使用 K-Means 聚类算法进行二维聚类，将距离很近的商家聚合为一个卡片。
而在绘制3D图形时，除了x轴和y轴，我们还需要一个z轴，用于表示深度，即3D物体距离屏幕的距离。 ? 点、线、面和网格 3D空间内的所有物体都是由点、线及面组成。...我们常见的球体看起来很圆滑，其实是由很多个点、线、面组合而成的。 ? 纹理贴图及材质 网格本身是没有纹理和材质的。 纹理可以定义一个网格表面的外观，可以是纯色或者是填充位图，甚至更加复杂。...摄像机、视口和投影 我们在Canvas上看到的3D空间并非一个真实的3D空间，而是用数学算法将模拟的3D空间投射到2D视口的图像而已。...投影就是将模拟的三维空间内的物体映射到屏幕上生成一个二维图像的过程。投影分为正交投影和透视投影，这也就是摄像机的实现原理。...着色器包含了将模型投射到屏幕上的算法，通常是由类C语言编写，编译并运行在图形处理单元(GPU)中。
找到一个背景平面，将篮筐调制最佳投篮位置，对准篮筐，向上滑动篮球，投中篮筐即可得分。该游戏对场地适应性很强，即便在暗光环境下，对单一纹理的地板也能定位。 ? ...本质上说就是要在三维场景中找到一个有一定特征点的依附平面（比如有花纹的地板），确定其坐标位置，然后将依附平面映射到二维屏幕上，再在平面上绘制想要展示的图形或者 3D 模型。...接下来做的事情实际上就是要得到一个变换，让模型坐标系与屏幕坐标系建立映射关系，根据这个变换在屏幕上画出的图形就可以达到该图形依附在 AR 模型上的效果。...具体步骤为，从模型坐标系变换到真实的屏幕坐标系需要先旋转平移到相机坐标系，然后再从相机坐标系映射到屏幕坐标系。...作为对比，ARkit 和 ARcore 都没有这样的功能，ARkit 和 ARcore 都只是单纯的放置 AR 模型，没有用手交互。
最后到几何阶段的屏幕映射，负责把修改过的图元的坐标转换到屏幕坐标系中（即投影到屏幕上）。...到光栅化阶段，这一阶段主要目的是将每个图元转换为多个片段，并生成多个片段的位置，由片段着色器负责计算每个片段的颜色值。同时，在这阶段片段着色器通常会要求输入纹理，从而对每个片段进行着色贴图。...顶点着色器可以使用顶点数据来计算改顶点的坐标，颜色，光照和纹理坐标等。在渲染管线中，每个顶点都独立的被执行。...经过视椎体裁剪后的顶点坐标经过透视分离（指由硬件做透视除法），得到范围是[0,1]的归一化的设备坐标，最后映射到屏幕或者视口上。...在顶点着色器阶段输出每一顶点对应的纹理坐标，然后经过光栅化阶段对三角网格的3个顶点各自纹理坐标进行插值运算后便得到其覆盖片元的纹理坐标，从而在片元着色器中进行纹理采样。如下图： ?
Z轴的坐标系 但是在2D的屏幕坐标上不可能有XYZ立体的坐标轴 所以需要图形算法负责把3D坐标“拍平”显示到2D屏幕上，这个叫做3D投影 将3D的点转换为2D的点之后，再用之前链接2D点的方法去连接这些点...电脑也是这样去做的将3D转成2D。...首先屏幕就是一个2D的投影平面，根据投射的算法就可以将3D转成2D的坐标 正交投影 立方体的各个边在投影中互相平行，可以说利用数学将3D转换成了2D的坐标系 正交投影是一种平行投影，类似用一束平行光把物体的影像垂直地投射到地面上...纹理也有多种算法 纹理映射 最简单的用法 之前我们通过扫描线算法进行填充颜色时，可以看看内存中的纹理图像，决定填充该像素区域时用什么颜色 做到这点，需要将多边形坐标和纹理坐标进行对应 多边形坐标和纹理坐标进行对应...cpu不是为此设计的，因此图形运算不快，所以计算机工程师为图形做了专门的处理器，叫做GPU"图形处理单元" GPU在显卡上，周围有专用的RAM，所有网格和纹理都在里面，让GPU的多个核心可以高速访问
这篇文章和下一篇文章是关于我使用ARKit和CoreLocation进行实验的两部分系列！第一部分将介绍ARKit的基础知识，从MapKit获取方向以及触摸矩阵变换的基础知识。...image.png worldAlignment - Apple Docs 创建AR体验取决于能够构建用于将对象放置在虚拟3D世界中的坐标系，该虚拟3D世界映射到设备的真实位置和运动。...您可以使用其 radius 属性在所有三个维度中定义球体的大小。 SCNGeometry：可以在场景中显示的三维形状（也称为模型或网格），附加材料定义其外观。...我们的球体将自动显示为跟踪真实世界的位置，因为ARKit将SceneKit空间与真实世界空间相匹配。如果我们想要使用坐标，我们可能需要找到一些持久的东西来锚定提示我们的节点将来。...虽然这与它们用于位置节点的方式不同，但它们足够接近，您可以开始考虑实际应用的原则。为此，使用SceneKit创建一个新的ARKit项目。当你运行它时，屏幕前应该有一个漂浮在你面前的屏幕截图。
当我们使用Cutout渲染模式时，必须对反照率纹理进行采样。实际上，只有在不使用反照率的Alpha值确定平滑度时，才必须这样做。当满足这些条件时，我们需要将UV坐标传递给片段程序。...UnityObjectToClipPos函数也执行此乘法，但是使用常数1作为第四个位置坐标，而不是依赖于网格数据。 ? 通过网格提供的数据始终为1，但着色器编译器不知道这一点。...因此，没有办法指定光被半透明表面部分阻挡。 我们能做的就是将阴影表面的一部分剪掉。这也是我们为cutoff阴影所做的。但是，除了基于阈值进行裁剪外，我们还可以统一裁剪片段。...（Unity使用的抖动图案） 2.2 VPOS 要对我们的阴影应用抖动模式，我们需要对其进行采样。不能使用网格的UV坐标，因为它们在阴影空间中不一致。相反，我们需要使用片段的屏幕空间坐标。...从光的角度渲染阴影贴图时，这会使图案与阴影贴图对齐。 通过在片段程序中添加带有VPOS语义的参数，可以访问片段的屏幕空间位置。这些坐标不是由顶点程序显式输出的，但是GPU可以使它们可供我们使用。
在上一篇文章中，我们使用ARKit来检测现实世界中的水平平面，然后将这些平面可视化。在本文中，我们现在将开始为我们的AR体验添加虚拟内容，并开始与检测到的平面进行交互。...在这个应用程序中，当用户单击屏幕时，我们执行命中测试，这涉及获取2D屏幕坐标并通过2D屏幕点（在投影平面上具有3D位置）从相机原点发射Ray并进入现场。...如果光线与任何平面相交，我们得到命中结果，然后我们获取光线和平面相交的3D坐标，并将我们的内容放置在该3D位置。...默认情况下，会话将保持相同的坐标系和找到的任何锚点： // Get our existing session configuration ARWorldTrackingSessionConfiguration...我们还将使用光照和纹理来使插入的几何图形看起来更逼真。
技术实现 抽象整体的实现思路如下，使用AI检测模型检测输入帧数据，获得人脸的关键点，根据关键点进行面部的建模，然后进行美颜算法和美妆纹理的渲染。...人脸建模 在获取到人脸点位后，针对业务需求对点位进行预处理，按照2D展示的要求进行网格的整合。 为了支持更多类型的面罩，实际需要的网格要比模型返回的网格外扩一圈，通过拟合算法，在面部轮廓进行扩展。...，计算出定位点的坐标值 美妆合成 与头饰贴纸不一样的是，美妆是贴着面部轮廓，根据五官分布采样渲染到网格上的。...渲染的时候需要根据建模完成的人脸网格，就可以通过WebGL shader渲染纹理到网格上。...使用 gl.copyTexImage2D 或 gl.copyTexSubImage2D 将 framebuffer 中的像素复制为WebGL纹理，供混合模式的shader后续读取。
这种情况下，顶点和纹理坐标是一一对应的，一个顶点可以存一个纹理坐标。一般这类的UV展开，都是使用的顶点纹理坐标的概念。 任意网格的UV展开：如图2情况所示。...把网格顶点映射到纹理坐标域所得到的2D网格，和原始网格的拓扑结构可以是不同的。你可以把这两个网格看成是两个独立的网格。纹理坐标的缝隙是2D网格的边界。...网格割缝是把网格的拓扑结构改变了，割缝处会产生新的网格顶点。纹理坐标缝隙，是在展开的UV空间中，顶点纹理坐标的缝隙。缝隙处网格顶点和纹理坐标是一对多的关系。...如果在纹理坐标缝隙处把网格割开，那么割开后的网格顶点和纹理坐标就是一一对应的关系了。 ---- 网格割缝的创建 UV展开的应用里，经常需要创建一些网格割缝。...如下图所示，网格UV展开到平面后，把网格对应的贴图填充到UV坐标域，就得到了右边的纹理图。网格在渲染的时候，每个三角片离散化后，每个离散点会根据UV坐标值去纹理图里拾取颜色。
空间笛卡尔直角坐标系是用经过相同原点的xyz三条互相垂直的坐标轴相交而构成。 5.png 坐标系的两个轴正方向一致的情况下，因第三轴正方向相反，所以将坐标系分为左手坐标系与右手坐标系。...UV其实也是坐标， 完整的说应该是UVW（由于xyz已经被顶点坐标轴占用，所以另选三个字母表示）， 这三个轴U是屏幕水平方向，V是屏幕垂直方向，W的方向是垂直于显示器表面的，到目前为止，一般游戏开发是用不上的...在LayaAir引擎中， 构成各种图形形状的三角面顶点数据以及三角面的索引数据集合就是网格，所以网格在游戏运行时是不可见的，下图是使用像素线精灵来表现模型的网格构成。...10-2.png 贴图简单通俗的理解，就是将2D纹理贴到3D模型网格的过程。这个将3D顶点坐标与2D纹理的UV坐标映射对应的过程由引擎完成，开发者直接调用API，为材质设置对应的纹理即可。...11-4.png 反射光，是指光源在照射到3D模型上，反射产生的光效。为了模拟自然反射现象，根据不同材质，引擎对反射光会使用不同的光照模型，比如，BlinnPhong材质中使用了漫反射和镜面反射模型。
许多三维扫描设备使用这种数据格式存储采集到的三维人脸信息。有时，人脸的纹理属性也可以拼接到形状信息上，这时点的表达就成了 ，其中 p，q 是稀疏坐标。...网格（Mesh） 三维网格使用在三维曲面上预计算好并索引的信息进行表示，相比于点云数据，它需要更多的内存和存储空间，但是由于三维网格的灵活性，更适合用来做一些三维变换，例如仿射变换、旋转和缩放。...每一个三维网格数据，由以下元素构成：点、线、三角面。二维纹理的坐标信息也可以存储在点信息中，有利于重建更精确的三维模型。...这种数据可以直接以灰度图的方式展示出来，也可以使用三角剖分原则转换成三维网格。...全局特征即对整张人脸进行变换并提取特征，人脸数据可能以不同的方式存储，比如点云、图像、Mesh 类型的三维人脸数据，比如将三维人脸模型表征为球面谐波特征（SHF)，或者将三维人脸曲面同胚映射到二维网格中
纹理坐标系，辐射状的网格结构 为了防止背景发生严重的畸变，我们设计如上图所示辐射状的网格结构。对头部区域进行形变就需要知道头部区域的关键点，头部区域的关键点可以通过 AI 算法来获得。...直线 x=1、y=1 和纹理坐标轴连成了一个矩形，每个头部边缘的关键点和头部中心点确定一条直线，该直线会与矩形的边存在交点，我们用这些交点和头部关键点来构建这个呈辐射状的网格。 ?...，需要进行坐标系变换，即将纹理坐标系转换为渲染坐标系（屏幕坐标系），得到纹理坐标所对应的顶点坐标。...纹理将坐标系转换为渲染坐标系（屏幕坐标系）的对应关系 （x,y）->(2*x-1, 1-2*y) 另外，控制头部变大和变小实际上是，通过控制头部边缘关键点对应顶点坐标的相对位置来实现的，当头部边缘关键点对应的顶点坐标靠近头部中心点时...简而言之就是，控制头部所有关键点统一按照某一圆的轨迹进行移动，我们这里指的头部关键点是在屏幕坐标系中纹理坐标所对应的点。
例如，通过深度图可以将像素点的二维坐标和对应的深度值转换为三维点坐标，从而生成点云。然后可以使用滤波算法去除点云中的噪声点和离群点，提高点云质量。...网格重建与优化 点云数据虽然能够表示物体的三维形状，但不够直观和紧凑，因此需要将点云转换为网格模型。在C++中，可以使用Marching Cubes等算法来实现从点云到网格的重建。...例如，可以使用拉普拉斯平滑等算法对网格进行平滑处理，去除尖锐的棱角和噪声，使网格更加自然和光滑。 纹理映射技术 纹理映射是为了使重建的3D模型更加逼真，将二维图像的纹理信息映射到三维模型的表面上。...在C++中，可以通过计算纹理坐标和映射函数来实现纹理映射。首先需要确定三维模型表面上每个顶点的纹理坐标，然后根据纹理坐标将对应的纹理图像像素值映射到模型表面上。...CUDA允许使用GPU的强大并行计算能力来加速C++代码的执行。在3D重建中，可以将一些计算密集型的任务，如图像处理、点云生成、网格重建等，移植到GPU上进行并行计算。
当数据加载完毕后，开发者就要通过CPU来设置渲染状态，从而告诉GPU该如何使用这些数据渲染。设置渲染状态渲染状态可以简单理解为场景中的网格是怎样被渲染的，使用了什么着色器、光源属性、纹理材质等。...几何阶段的最后一个是屏幕映射（Screen Mapping），它负责将每个图元的坐标转换到屏幕坐标系中。光栅化阶段中，三角形设置与遍历（Triangle Setup & Traversal）是固定的。...而裁剪就负责将不在可视空间外的部分处理掉，使用新的顶点来代替屏幕映射屏幕映射的任务是，将每个图元的x和y坐标转换到屏幕坐标系，屏幕坐标系是一个二维坐标系，它和我们用于显示画面的分辨率有很大关系。...屏幕坐标在OpenGL和DirectX之间有一定差异。微软的窗口都使用了DirectX这样的坐标系统，符合我们的阅读方式：从左到右，从上到下；并且很多图像文件的存储方式也是如此。...为了减少Draw Call开销：尽量避免使用大量很小的网格，当不可避免要使用它们时，看看是否能合并它们。避免使用过多的材质。尽量在不同网格之间共用一个材质。
目录 1 渲染事物2 创建顶点网格3 创建Mesh4 生成附加顶点数据 本文主要内容： 1、创建一个点阵网格 2、用协程分析点阵网格的位置 3、用三角形定义表面 4、自动生成法线 5、增加纹理坐标和切线...这是一个纹理贴图，用来表示一个材质球的基本颜色。纹理贴图只有长和宽2个维度，而mesh往往是一个三维物体，所以要达到这个目的，我们需要知道如何将这个纹理投射到mesh的三角形上。...这是有原因的，因为如果我们自己不提供UV坐标，那么它们都是默认的零。 要使纹理适合我们的整个网格，只需将顶点的位置除以网格尺寸即可。 ? ? ?...为了在整个网格中获得零到一之间的正确坐标，我们必须确保我们使用的是浮点数。 ? 纹理现在投射到整个mesh上了。由于我们已经将网格的大小设置为10乘5，纹理会显示为水平拉伸。...这可以通过调整材质的贴图设置来抵消。通过将其设置为(2，1)，U坐标将加倍。如果纹理被设置为重复，那么我们将看到它的两个方形瓦片。 ? ? ?
将纹理的坐标值设置超出界限，纹理坐标如下： var texBuffer = GLTools.array2Buffer( floatArrayOf(...GL_TEXTURE_MIN_FILTER和GL_TEXTURE_MAG_FILTER 当纹理的大小和渲染屏幕的大小不一致时会出现两种情况： 第一种情况：纹理大于渲染屏幕，将会有一部分像素无法映射到屏幕上...第二种情况：纹理小于渲染屏幕，没有足够的像素映射到屏幕上，GL_TEXTURE_MAG_FILTER。 可设置的值为GL_NEAREST 、GL_LINEAR。...GL_NEAREST：使用纹理中坐标最接近的一个像素的颜色作为需要绘制的像素颜色。...GL_LINEAR：使用纹理中坐标最接近的若干个颜色，通过加权平均算法得到需要绘制的像素颜色，与GL_NEAREST比较速度较慢。 视觉效果如下图： ?
这样，开发人员就可以使用这些信息，并将虚拟物体放置在平坦的表面上了。 由于ARCore使用特征点检测平面，因此可能无法正确检测到没有纹理的平坦表面（如白色桌面）。 光线评估 ?...用户交互 ARCore使用 hit testing（命中测试) 获取与手机屏幕相对应的(x,y)坐标（如通过点击屏幕等交互方式），将其投射到 Camera 的3D坐标系中，并返回与命中点射线相交的所有平面和特征点...锚点和Camera的坐标不应该在渲染帧之外的地方使用，如果需考虑到某个位置超出单个渲染框架的范围，则应该创建一个锚点或者应该使用相对于附近现有锚点的位置。...渲染背景 // Draw background. mBackgroundRenderer.draw(frame); 通过上面的代码就可以将纹理中的内容推给 EGL，上面创建的渲染线程从 EGL 上下文中获取数据...通过以上三点，可以说目前学习ARCore的门槛相较于苹果的ARKit要难不少。
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