AR功能 Sample详情

最后更新时间：2019年6月17日

功能介绍

增强现实技术（Augmented Reality，简称 AR），是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。

MapGIS Mobile 10.3 for Android将移动AR技术与GIS可视化技术相结合，提供AR增强现实功能，利用图像跟踪技术，用户无需键盘、鼠标操作与触摸屏幕，以自然的方式去观察该模型，给用户带来沉浸式的体验。MapGIS Mobile提供的AR功能由三维场景模块和定位模块集成而来，将三维虚拟场景与现实场景融合，展示现实与虚拟信息，达到超越现实的感官体验。可以应用到国土行业的土地执法监察、公安行业的民警巡逻、市政管网巡检等应用场景中。

功能接口

AR功能的实现方法主要由API程序包com.zondy.mapgis.android.sceneview中的FirstPersonSceneManipulator第一人称场景操作器类、SceneView三维场景视图类、com.zondy.mapgis.android.ar程序包中的DeviceMotionDataSourceLBS设备姿态数据源类、VideoSourceDefault视频源类等提供。核心接口如下：

• FirstPersonSceneManipulator类提供的关键方法：

• SceneView类提供的关键方法：

• DeviceMotionDataSourceLBS类提供的关键方法：

• VideoSourceDefault类提供的关键方法：

实现方法

AR功能的实现步骤如下所示：

（1）构建设备姿态数据源：实例化DeviceMotionDataSourceLBS对象，并设置目标坐标类型、高程偏移等信息。设备姿态数据源，为AR功能提供设备的位置信息。

（2）构建视频源：实例化VideoSourceDefault对象，根据需要设置相机标定文件路径。视频源，用于AR获取视频信息，即打开摄像头后捕捉到的视频。

（3）构造并开启第一人称场景操作器：实例化FirstPersonSceneManipulator对象，并将设备姿态数据源、视频源对象赋予给第一人称场景操作器，并进行初始化，完成后将其赋予给SceneView场景视图对象。

（4）开启AR：调用startAR()方法开启AR。

说明：在实现AR功能之前，必须确保应用程序具备进行精确定位、开启照相机的权限。需要为工程声明权限的使用，在AndroidManifest.xml清单文件中添加以下权限标签说明，并且需要声明使用相机所具有的特性：

<!-- 允许应用程序访问精确位置，通过GPS进行定位 -->
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION" />
<!-- 允许应用程序访问近似位置，通过网络进行定位 -->
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION" />
<!-- 开启相机权限 -->
<uses-permission android:name="android.permission.CAMERA" />
<uses-feature android:name="android.hardware.camera"/>
<!-- 相机的自动对焦功能 -->
<uses-feature android:name="android.hardware.camera.autofocus"/>

实现过程

1

构建设备姿态数据源

MapGIS Mobile提供的AR功能效果为：在设备开启摄像头后，在当前展示的视图中融合显示虚拟的三维场景信息，达到增强现实的效果。根据功能效果的特性，需要获取设备当前的位置信息，所以需要构造设备姿态数据源对象，并设置目标坐标类型、高程偏移，程序内部会根据参数自动获取位置信息，提供给AR功能。

//设备姿态数据源对象
DeviceMotionDataSourceLBS deviceMotionDataSourceLBS = new DeviceMotionDataSourceLBS(getApplicationContext());
deviceMotionDataSourceLBS.setDestCoordinateType(LocationCoordType.COORD_TYPE_GCJ02_LonLat); //设置目标坐标类型
deviceMotionDataSourceLBS.setAltitudeOffset(1.7); //设置高程偏移

2

构建视频源

AR，即增强现实，是在现实场景中叠加显示虚拟信息，所以当然需要获取设备摄像头所捕获到的视频信息。构建视频源信息，也即是此作用。开发者也可以根据实际需要设置相机标定文件来对视频进行矫正。

//视频源对象
VideoSourceDefault mVideoSourceDefault = new VideoSourceDefault(AR_Activity.this);
mVideoSourceDefault.setCameraClibPath(Environment.getExternalStorageDirectory().getPath() + "/MapGIS Mobile 3D Sample/AR/VideoSourceConfig/cameraParameters_1920x1080.xml"); //设置相机标定文件路径

3

构造并开启第一人称场景操作器

对于三维场景视图，支持通过两种模式来操作场景，对应两种场景操作器：

支持多种交互手势来实现对地图的控制

• 多点触摸操作器-MultiTouchSceneManipulator：是三维场景视图默认采用的操作器，通过多种交互手势来操作控制场景，例如：滑动手势来移动场景、双指拉伸来放大/缩小场景、双指旋转来旋转场景、双指竖直下滑来倾斜场景，这也就是多点触摸操作器的特点。
• 第一人称场景操作器-FirstPersonSceneManipulator：根据设备当前的位置信息（经度、纬度、高程等）、姿态信息（方位角、俯仰角、旋转角等）来确定三维场景视图中展示的内容，可通过设备的上/下/左/右旋转，以及位置的移动来改变、操作场景，从而实现以自然的方式来观察场景，达到沉浸式的体验。实现AR功能，前提是必须采用第一人称场景操作器。

构造第一人称场景操作器FirstPersonSceneManipulator对象，并将前面两个步骤中构造的设备姿态数据源、视频源赋予给它。

//第一人称场景操作器
FirstPersonSceneManipulator mFirstPersonSceneManipulator = new FirstPersonSceneManipulator();
//设置设备姿态数据源
mFirstPersonSceneManipulator.setDeviceMotionDataSource(deviceMotionDataSourceLBS);
//设置视频源
mFirstPersonSceneManipulator.setVideoSource(mVideoSourceDefault);

信息设置完成后，需调用initialize方法初始化，并在成功回调函数中将第一人称场景操作器赋予给SceneView场景视图对象。

//初始化
mFirstPersonSceneManipulator.initialize(new FirstPersonSceneManipulator.InitializeCallback() {
    @Override
    public void onInitializeStart() {
        //开始初始化第一人称触摸操作器
    }

    @Override
    public void onInitializeFinish(int i) {
        if (i == 0) {
            //初始化成功
            //设置第一人称场景操作器
            int result = mSceneView.setManipulator(mFirstPersonSceneManipulator);
            if (result == 1) {
                //设置第一人称场景操作器成功
            }
        } else { 
            //初始化失败
        }
    }
});

在为场景视图设置了第一人称场景操作器后，三维场景视图的展示模式会发生变化，由用户手势操作改变场景展示的模式，变换为根据设备的当前朝向、俯仰角等信息来改变场景的展示内容，场景会跟随设备的转动、移动来改变显示内容，给用户带来沉浸式的体验。展示效果如下图所示：

4

开启AR

将场景视图的操作器设置为第一人称场景操作器后，即可开启AR功能。

//开启AR
int startResult = mFirstPersonSceneManipulator.startAR();

开启AR后，场景视图中展示的内容也会发生改变，视图中会展示设备的摄像头所拍摄的图像，如果在场景中加载了地图覆盖物、倾斜摄影模型等三维数据，就会在视图中同时看到真实世界的拍摄视图，也可以看到三维数据。

如果需要停止AR，调用如下代码：

//停止AR
int stopResult = mFirstPersonSceneManipulator.stopAR();

实现效果如下图所示：