【太虚AR_v0.1】使用教程 | SLAM（Markerless）

太虚AR（VOID AR）

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导言[ ★★★非常重要★★★ ]

VOID SLAM技术应用时，一定要将“模型的底面贴着地面”，获得更好的贴地效果，以达到更好的体验。

请仔细阅读并参照本教程中[ 四、实现流程 ] -> [ 第八步、模型底面贴着地面，获得更好的贴地感 ]

对比图效果示意：

动态图效果示意：

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一、简介

VOID SLAM技术，不需要Marker图像，就能在现实环境中*放置虚拟内容，创造身临其境的AR体验。

二、阅读指南

本教程主要介绍如何在Unity环境下进行操作。
默认读者您拥有一定的软件使用、应用开发经验。
本教程只会对Unity的基础使用进行简要说明，如果希望更深入的了解，您可以访问Unity官网查看更加详细的教程。

三、搭建环境

在进行具体操作前，您需要安装下列软件，准备如下环境：

操作系统

• Windows 7 或更高版本
• OS X 10.10 或更高版本

Unity版本

支持Unity 3D版本为：5.2.x - 5.6.x（32位或者64位）、2017.1
推荐使用5.4以后的版本（渲染效果提升）
下载地址：https://unity3d.com/cn/get-unity/download/archive
本教程中使用的Unity版本为：5.5.2（64位）

四、实现流程

第一步、新建Unity工程

打开Unity，新建一个工程。填写Project name为“VOID SLAM”、选择保存的位置，点击[ Create project ]。

第二步、导入太虚AR SDK

选中[ Assets ] -> [ Import Package ] -> [ Custom Package… ]，导入太虚AR SDK。

选择下载好的SDK文件（.unitypackage），点击[ 打开 ]按钮。

弹出界面，点击[ Import ]，导入过程需要耐心等待一段时间。

如果弹出“API Update Required”界面，请点击[ I Made a Backup, Go Ahead! ]。

第三步、删除Main Camera

Unity3D打开时默认是新的Scene，新的Scene自带一个Main Camera和Directional Light对象，我们需要用SDK的ARCamera，故将默认的Camera删除。

右键选中场景中自带的“Main Camera”，点击[ Delete ] 删除。

第四步、拖入预制件“ARCamera”

展开[ Assets ] -> [ VoidAR ] -> [ Prefabs ]目录，将预制件“ARCamera”拖至场景中。

操作成功后显示如下。

第五步、设置ARCamera

选中ARCamera，查看右侧的“Inspector”栏，设置“Void AR Behaviour (Script)”组件属性。

• 设置MarkerType = “Markerless”

第六步、设置App License Key

打开云平台网址，注册账号并登录。

网站地址：http://cloud.voidar.net

进入云平台，左侧点击[ 创建SLAM应用 ]。

点击[ 创建应用 ]。

弹出界面填写AppId，填写完成后点击[ 保存 ]。

• 因AppId属于唯一值，所以此处请您自行设置AppId，比如 “com.VOIDAR.SLAM”
• 注：打包时设置的Bundle Identifier，必须与此处设置的AppId相同，否则SLAM将无法正常使用。[ ★★★非常重要★★★ ]

完成后，即可获得“AppKey”。

返回Unity，选中ARCamera，查看右侧的Inspector栏，继续完成“App License Key”的设置。

第七步、添加模型

右键点击场景，弹出列表中点击[ Create Empty ]。

创建了一个“GameObject”。

选中“GameObject”，并将其坐标调整为(0,0,0)。

右键点击“GameObject”，列表中选中“3D Object”，点击[ Cube ]。

在GameObject下方，创建了一个3D模型“Cube”。

为了生成模型的时候，模型大小比较合适，选中“Cube”，调整模型的位置和大小。

Position调整为（X , Y , Z = 0 , 0 , 0）

Scale调整为（X , Y , Z = 0.3 , 0.3 , 0.3）

第八步、模型底面贴着地面，获得更好的贴地感[ ★★★非常重要★★★ ]

VOID SLAM技术应用时，一定要将模型的底面贴着地面，获得更好的贴地效果，以达到更好的体验。

要使得模型的底面贴着地面，有2种方法：

1. 调整模型的中心点：
   使用3d Max等软件，将3D模型的中心点，调整至“模型底部中心”。本教程不详细介绍，具体的操作可以参考：改变模型轴心点的方法

2. 添加参照平面，Unity中直接调整模型坐标位置
   Unity中新建的模型，中心会默认在模型正中。通过添加一个Plane平面做参照，将模型底面贴着Plane平面即可。
   下文将按照该方法进行设置。

新建的“Cube”模型，中心默认在模型正中。

创建一个Plane作为参照，右键点击场景，列表中选中“3D Object”，点击[ Plane ]。

选中“Plane”，将其坐标调整为(0,0,0)。

选中3D模型“Cube”，拖动坐标轴调整其位置，让其底面贴着Plane。（X , Y , Z = 0 , 0.15 , 0）

底面紧贴Plane，模型的坐标位置就调整完成了。

右键选中“Plane”，点击[ Delete ]，删除参照物，调整完成。

第九步、设置触发事件

先选中“ARCamera”，然后再鼠标左键点击“GameObject”，按住不放，将其拖入“MakerlessNode”变量中。

设置完成后，显示如下。

选中“GameObject”，点击[ Add Compoent ]，添加“Markerless Tracking“脚本组件。

脚本绑定成功后，显示如下。

接着，需要创建一个脚本，实现Markerless跟踪功能。在Assets目录下，创建一个“Folder”。

修改文件名为“Scripts”。

右键选中“Scripts”文件夹，创建一个新的C#脚本。

修改文件名为”SLAM”。

双击“SLAM”脚本，复制粘贴如下代码，并保存脚本。

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class SLAM : MonoBehaviour {

    void OnGUI()
    {
        var btnHeight = Screen.height * 0.1f;
        var btnWidth = btnHeight * 3.0f;
        var gap = 20;
        GUI.skin.button.fontSize = 36;
        if (GUI.Button(new Rect(Screen.width - btnWidth, gap, btnWidth, btnHeight), "Start"))
        {
            VoidAR.GetInstance().startMarkerlessTracking();//开始跟踪
        }

        if (GUI.Button(new Rect(Screen.width - btnWidth, gap * 2 + btnHeight, btnWidth, btnHeight), "Reset"))
        {
            VoidAR.GetInstance().resetMarkerless();//重置
        }
     }
}

选中“ARCamera”，点击[ Add Compoent ]，添加“SLAM”脚本。

脚本绑定成功后，显示如下。

第十步、保存场景

选中[ File] -> [ Save Scenes ] ，进行场景保存。

设置文件名为“VOID SLAM”，点击[ 保存 ]按钮。

第十一步、打包Android或iOS

VOID SLAM是太虚AR自主研发的多元融合的技术，需使用惯性测量单元（简称IMU）。

因PC端没有IMU，故无法进行调试，需要打包至手机端（Android或iOS）才能体验到实际效果。

打包流程分为“Android打包”、“iOS打包”。

- Android打包

打包Android，需要将Unity切换至Android平台，点击[ File ] -> [ Build Settings… ]。

选中Android标签，如果左下的[ Switch Platform ]按钮为灰色，需要下载Unity Android Support，请点击右侧的[ Open Download Page ]按钮，下载并安装。

点击[ Switch Platform ]按钮，完成Android平台的切换。

切换完成后，先关闭Build Settings界面，继续搭建打包环境。

选中[ Edit ] -> [ Preferences… ]，设置参数。

弹出界面选中“External Tools”选项，设置Android SDK和JDK。
如果本地没有SDK和JDK，可以点击后方的[ Download ]，在弹出的网页上进行下载即可。
也可以用链接下载安装：
SDK（要*才能打开）：https://developer.android.com/studio/index.html#Other
JDK：http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html

安装完成后，设置好SDK和JDK的路径就可以了。

选中ARCamera，查看右侧的“Inspector”栏，设置“Void AR Behaviour (Script)”组件属性。

• 设置Camera = “后置摄像头”

选中[ File ] -> [ Build Settings… ]，取消默认场景前方的勾选。然后点击[ Add Open Scenes ]，添加当前的场景。

添加完成后，如下所示。

点击[ Player Settings… ]按钮，查看右侧的“Inspector”栏，设置属性参数，您可以自定义。

• 设置Company = “VOIDAR”
• 设置Product Name = “VOID SLAM”
• 设置Bundle Identifier= “com.VOIDAR.SLAM”（必须与第六步设置的AppId相同，否则SLAM将无法正常使用。[ ★★★非常重要★★★ ]）

注：Bundle Identifier不能使用默认值，否则无法打包。

完成设置后，点击[ Build ]按钮。

设置文件名为“VOID SLAM”，点击[ 保存 ]按钮，开始打包。

打包过程需要耐心等待一段时间。

完成后，将生成一个“VOID SLAM.apk”文件，安卓打包完成。

- iOS打包

iOS打包需要在Mac OS系统中完成，需要准备Mac设备（如MacBook Pro、MacBook、iMac、Mac mini等）。

在Unity中，将开发平台切换至iOS，然后Build生成Xcode工程。

注：推荐使用Mac设备的Unity软件来生成Xcode工程。如果之前是在Windows环境下编辑的，可以将Unity目录下的整个工程文件，拷贝至Mac电脑中进行编辑处理。

启动Unity，打开之前保存的、或者拷贝过来的VOID SLAM工程文件（工程已经打开的，跳过这步）

点击[ Open ]按钮打开工程。

将Unity切换至iOS平台，点击[ File ] -> [ Build Settings… ]。

选中iOS标签，如果左下的[ Switch Platform ]按钮为灰色，需要下载Unity iOS Support，请点击右侧的[ Open Download Page ]按钮，下载并安装。

点击[ Switch Platform ]按钮，完成iOS平台的切换。

切换完成后，先关闭Build Settings界面。

选中ARCamera，查看右侧的“Inspector”栏，设置“Void AR Behaviour (Script)”组件属性。

• 设置Camera = “后置摄像头”

选中[ File ] -> [ Build Settings… ]，取消默认场景前方的勾选。然后点击[ Add Open Scenes ]，添加当前的VOID SLAM场景。

添加完成后，如下所示。

完成设置后，点击[ Build ]按钮。

准备生成Xcode工程，命名为“Output”，点击[ Save ]。

打开生成的Xcode文件。

填写配置，将自己的证书、iOS适应版本都正确选上：

左侧点击[ Unity-iPhone ]，配置参数，您可以自定义。

• 设置Display Name = “VOIDAR_Test”
• 设置Bundle Identifier = “com.VOIDAR.SLAM”（必须与第六步设置的AppId相同，否则SLAM将无法正常使用。[ ★★★非常重要★★★ ]）
• 设置Version = “1.0”
• 设置Build = “1.0”
• 设置Team = “您自己的证书”
• 设置Deployment Target = “8.1”

General页面往下拉，在Linked Frameworks and Libraries中，点击“+”。

弹出界面，选中“Accelerate.framework”，点击[ Add ]。

添加完成，Linked Frameworks and Libraries下方出现“Accelerate.framework”。

添加摄像机权限。

选中“Info”标签，点击Supported interface orientations后面的“+”。在弹出列表中选中“Privacy - Camera Usage Description”。

选中”Build Settings”标签，设置Enable Bitcode = “No”。

数据线连接iphone或者ipad，点击[ 运行 ]，即可打包。

完成后，iphone或者ipad上，将生成一个“VOIDAR_Test”的APP，iOS打包完成。

五、操作说明

Start：启动VOID SLAM（Markerless），初始化虚拟物体（为了得到更好的体验效果，点击启动时，请对准一个近处、特征丰富的平面）

Reset：重置VOID SLAM（Markerless），移除虚拟物体，停止跟踪。

点击[ Start ]已经生成了虚拟物体的情况下，如果需要切换环境，请先点击[ Reset ]，再点击[ Start ]进行初始化。

平面要求：
1. 特征丰富
2. 近处取景

平面示意：

至此，VOID SLAM制作完成。