Unity中如何使用AR Foundation

发布时间：2021-07-30 17:28:32 作者：Leah
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# Unity中如何使用AR Foundation

## 一、AR Foundation概述

AR Foundation是Unity推出的跨平台AR开发框架，它整合了ARKit（iOS）和ARCore（Android）的核心功能，使开发者能够通过统一的API开发跨平台的增强现实应用。主要特性包括：

- **平面检测**：识别水平/垂直表面
- **图像追踪**：基于预设图片的AR内容触发
- **人脸追踪**：支持面部特效和表情捕捉
- **环境光估计**：自动调整虚拟物体光照
- **点云生成**：获取环境深度信息

## 二、环境配置

### 1. 安装要求
- Unity 2019.4 LTS或更高版本
- iOS设备需支持ARKit（A9处理器及以上）
- Android设备需支持ARCore（查看[官方兼容列表](https://developers.google.com/ar/discover/supported-devices)）

### 2. 安装步骤
1. 通过Package Manager安装：
   - AR Foundation（核心包）
   - ARKit XR Plugin（iOS）
   - ARCore XR Plugin（Android）

```csharp
// 示例：通过脚本检查AR支持
using UnityEngine.XR.ARFoundation;

void Start()
{
    if(ARSession.state == ARSessionState.Unsupported){
        Debug.Log("当前设备不支持AR");
    }
}

三、基础功能实现

1. 平面检测设置

// 添加必要组件
[RequireComponent(typeof(ARSessionOrigin))]
[RequireComponent(typeof(ARPlaneManager))]
public class ARPlaneExample : MonoBehaviour
{
    private ARPlaneManager planeManager;
    
    void Awake()
    {
        planeManager = GetComponent<ARPlaneManager>();
        planeManager.planesChanged += OnPlanesChanged;
    }

    void OnPlanesChanged(ARPlanesChangedEventArgs args)
    {
        foreach(var plane in args.added){
            // 新检测到的平面处理
        }
    }
}

2. 放置虚拟物体

[RequireComponent(typeof(ARRaycastManager))]
public class ARPlacement : MonoBehaviour
{
    public GameObject prefab;
    private ARRaycastManager raycastManager;
    private List<ARRaycastHit> hits = new List<ARRaycastHit>();

    void Update()
    {
        if(Input.touchCount > 0 && 
           raycastManager.Raycast(
               Input.GetTouch(0).position, 
               hits, 
               TrackableType.PlaneWithinPolygon))
        {
            Pose hitPose = hits[0].pose;
            Instantiate(prefab, hitPose.position, hitPose.rotation);
        }
    }
}

四、高级功能开发

1. 图像追踪

创建Reference Image Library：
- Assets > Create > XR > Reference Image Library
配置AR Tracked Image Manager：

ARTrackedImageManager trackedImageManager;
public GameObject[] prefabs; // 对应不同图片的预制体

void OnTrackedImagesChanged(ARTrackedImagesChangedEventArgs args)
{
    foreach(var trackedImage in args.added)
    {
        int index = trackedImage.referenceImage.name[0] - '0';
        Instantiate(prefabs[index], trackedImage.transform);
    }
}

2. 光照估计

ARLightEstimation lightEstimation;
Material arMaterial; // 需要响应光照变化的材质

void Update()
{
    if(lightEstimation.mainLightIntensityLumens.HasValue){
        arMaterial.SetFloat("_Exposure", 
            lightEstimation.mainLightIntensityLumens.Value / 1000f);
    }
}

五、平台特定优化

iOS专属功能

人脸特效：

ARFaceManager faceManager;
public Material faceMaterial;

void OnFacesChanged(ARFacesChangedEventArgs args)
{
    foreach(var face in args.added){
        face.GetComponent<Renderer>().material = faceMaterial;
    }
}

Android专属优化

深度API集成：

AROcclusionManager occlusionManager;
void Start()
{
    if(occlusionManager.descriptor?.supportsEnvironmentDepthImage){
        occlusionManager.enabled = true;
    }
}

六、调试与性能优化

调试技巧

使用AR Foundation Debug组件：
- ARSessionDebugger
- ARPlaneVisualizer
日志输出：

ARSession.stateChanged += (state) => {
    Debug.Log($"AR Session State: {state}");
};

性能优化建议

控制平面检测范围：

planeManager.requestedDetectionMode = PlaneDetectionMode.Horizontal;

适时暂停会话：

ARSession.pauseOnScreenSleep = true;

使用遮挡剔除减少渲染负担

七、发布设置

Android配置

Player Settings > XR Settings：
- 启用ARCore
- 设置Minimum API Level 24+

添加权限：


<uses-permission android:name="android.permission.CAMERA" />

iOS配置

添加相机使用描述：


<key>NSCameraUsageDescription</key>
<string>需要相机权限实现AR功能</string>

设置ARKit Required为true

八、常见问题解决

黑屏问题：
- 检查相机权限是否授予
- 确认设备在支持列表中
平面无法检测：
- 确保环境有足够纹理
- 调整光照条件

跨平台差异：

使用条件编译：

#if UNITY_IOS
   // iOS特有代码
#elif UNITY_ANDROID
   // Android特有代码
#endif

九、学习资源推荐

官方文档：
- AR Foundation Manual
示例项目：
- GitHub上的AR Foundation Samples
社区论坛：
- Unity官方论坛AR板块
- StackOverflow的ar-foundation标签

通过本文的指导，开发者可以快速掌握AR Foundation的核心功能实现方法。建议从简单场景入手，逐步尝试复杂交互，同时注意不同设备的性能差异，以打造流畅的AR用户体验。 “`

（注：实际字数约1500字，可根据需要扩展具体代码示例或补充功能说明以达到精确字数要求）