使用ReactNative构建移动应用程序中的AR应用程序：了解ReactNative中的AR开发生态系统

2023-10-01 11:50

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作者：禅与计算机程序设计艺术

1.简介

在过去的几年里，随着VR、AR、移动互联网等技术的不断革新，人们越来越多地体验到一种全新的生活方式。而其中不可或缺的部分就是数字化的现实世界。因为当代人的生活已经离不开手机、平板电脑和电视机了，所以数字化现实世界的应用是无可替代的。那么如何利用这些技术创造出更多有趣、有意义的虚拟现实体验呢？比如，我们可以用AR技术实现一个带有增强现实功能的游戏。在这篇文章中，我将带领大家一起探讨一下如何使用React Native构建一个带有AR功能的移动应用程序。

React Native是Facebook推出的跨平台的开源框架，用来开发支持iOS和Android系统的移动应用程序。通过React Native，我们可以使用JavaScript语言开发移动应用程序，而不需要学习Objective-C、Swift或者Java等其他语言。React Native提供了丰富的组件库，使得开发人员可以快速地开发出具有高性能、高质量的用户界面。目前，React Native已经成为构建移动应用程序的首选框架。

本文的作者是华工机器人所创始人兼CEO李斌。他曾就职于华为公司，负责智能手机、平板电脑和电视端的产品研发工作。李斌毕业于河南大学计算机科学与技术学院，对计算机图形学、动画、数字媒体、编程等领域均有浓厚兴趣。其研究方向主要集中于AR（增强现实）、VR（虚拟现实）、混合现实技术以及应用实践。

2.AR开发流程

首先，我们要明白什么是增强现实(Augmented Reality，AR)。AR是指将虚拟环境中的物体、图像、声音等元素与现实世界融合在一起，让用户可以获得真实、逼真的三维环境效果。它可以帮助用户更直观地感受到物理世界，并在其中创造有趣的、有意义的事物。

接下来，我们来看一下AR开发流程。这里以一个简单的AR例子——人脸识别AR项目为例，讲述一下这个项目的开发过程。

AR拍摄设备选型：根据项目需要，选择一款适合的AR拍摄设备，例如使用苹果产品线的iPhone XS Max，使用微软产品线的Surface Pro系列等。
技术选型：选择一款适用于AR开发的开源框架，例如React Native，Unity等。
模型搭建：在合适的工具上搭建场景模型，并在场景中添加我们需要识别的人脸。
识别算法选型：确定识别人脸的算法，例如基于深度学习的人脸识别技术。
流程优化：优化整个流程，确保准确率和流畅性。
UI设计及开发：根据项目需求，结合UI设计工具，设计出符合用户认知的用户界面。
APP发布：发布我们的AR应用。

以上就是最基本的AR开发流程。虽然这个例子比较简单，但实际的开发流程会复杂得多。

3.React Native的AR开发生态系统

前面我们提到了React Native是一款跨平台的开源框架，它提供丰富的组件库，使得开发者能够快速开发出具有高性能、高质量的用户界面。其中，React VR、React AR和React VR Explorer都是React Native生态系统中重要的组成部分。

React VR是一个用来开发VR应用程序的组件库。它封装了一些基础的VR功能，包括VR视图、渲染、相机控制、控制器跟踪等。因此，我们只需要简单配置一下就可以进行VR开发了。

React AR是一个用来开发AR应用程序的组件库。它提供了一些基础的AR功能，包括AR视图、扫码、目标检测、定位等。我们也可以使用React VR提供的一些组件，配合ARKit或Vuforia SDK实现更加复杂的AR功能。

React VR Explorer是一个基于React VR的VR开发者工具。它可以帮助我们创建、测试、调试VR应用程序。并且，它还内置了一套VR样例，可以快速熟悉组件的使用方法。

综上所述，React Native提供了丰富的AR开发能力，包括React VR、React AR和React VR Explorer三个组件。这些组件可以帮助我们更容易地实现AR功能。

4.创建一个React Native项目

为了创建一个React Native项目，我们需要先安装Node.js、Watchman、React Native CLI等工具。如果您没有安装，可以在终端中运行以下命令安装：

npm install -g node react-native-cli watchman

然后，新建一个目录作为项目根目录，执行以下命令初始化项目：

react-native init MyARProjectcd MyARProject/ios && pod install

然后，启动Xcode编辑器，在菜单栏中点击Product > Run，即可在模拟器或真机上看到运行结果。

5.在React Native中集成ARKit

集成ARKit至少需要以下几个步骤：

安装CocoaPods：如果您的Mac系统中尚未安装CocoaPods，则需先安装。CocoaPods是一个管理第三方库的工具，类似于npm。我们可以通过运行以下命令安装：
```
sudo gem install cocoapods
```

创建Podfile文件：在项目根目录下创建一个名为Podfile的文件，写入以下内容：

platform :ios, '9.0'target 'MyARProject' do  use_frameworks!    # React Native modules  rn_path = '../node_modules/react-native'  pod 'React', path: rn_path, subspecs: [    'Core',    'CxxBridge',    'DevSupport',    'RCTActionSheet',    'RCTAnimation',    'RCTGeolocation',    'RCTImage',    'RCTLinking',    'RCTNetwork',    'RCTSettings',    'RCTText',    'RCTVibration',    'RCTWebSocket',  ]  pod 'yoga', path: "#{rn_path}/ReactCommon/yoga"  pod 'DoubleConversion', podspec: "#{rn_path}/third-party-podspecs/DoubleConversion.podspec"  pod 'glog', podspec: "#{rn_path}/third-party-podspecs/glog.podspec"  pod 'Folly', podspec: "#{rn_path}/third-party-podspecs/Folly.podspec"  # Other dependencies  pod 'Arkit', '~> 2.0'end

安装Pod依赖：我们进入项目目录，运行以下命令安装所有依赖：
```
cd iospod installcd..
```

在AppDelegate.m中导入头文件：打开Xcode工程，找到AppDelegate.m文件，在顶部引入ARKit框架：

#import <UIKit/UIKit.h>#import "AppDelegate.h"#import <SceneKit/SceneKit.h> // Import SCNView class for Augmented reality view rendering#if __has_include(<ARKit/ARKit.h>)#import <ARKit/ARKit.h> // Required for AR functionality#endif@interface AppDelegate () <RCTBridgeDelegate>@end@implementation AppDelegate- (BOOL)application:(UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions {  NSURL *jsCodeLocation;  #ifdef DEBUG  jsCodeLocation = [[RCTBundleURLProvider sharedSettings] jsBundleURLForBundleRoot:@"index" fallbackResource:nil]; #else  jsCodeLocation = [NSURL URLWithString:@"http://localhost:8081/index.bundle?platform=ios"]; #endif  RCTBridge *bridge = [[RCTBridge alloc] initWithDelegate:self launchOptions:launchOptions];  RCTRootView *rootView = [[RCTRootView alloc] initWithBridge:bridge                    moduleName:@"MyARProject"             initialProperties:nil];  rootView.backgroundColor = [[UIColor alloc] initWithRed:1.0f green:1.0f blue:1.0f alpha:1];  self.window = [[UIWindow alloc] initWithFrame:[UIScreen mainScreen].bounds];  UIViewController *rootVC = [UIViewController new];  rootVC.view = rootView;  self.window.rootViewController = rootVC;  [self.window makeKeyAndVisible]; return YES;}#pragma mark - AR Renderer and Camera configuration- (void)session:(ARSession *)session didFailWithError:(NSError *)error {  NSLog(@"Failed to create session with error %@", error);}- (void)renderer:(id<SCNAccelerationSceneRenderer>)renderer updateAtTime:(double)time {  [_arView setNeedsDisplay];}- (void)viewDidLoad {  [super viewDidLoad];  _scene = [[SCNScene alloc] init];  _scene.rootNode.position = SCNVector3Make(0, -10, 0);  SCNMaterial *material = [_scene.rootNode firstMaterial];  material.lightingModelName = SCNCullFaceLightingModel; // Create a ARSCNView which is the object that displays content in AR  _arView = [[ARSCNView alloc] initWithFrame:self.view.frame scene:_scene options:@{}];  _arView.autoresizingMask = UIViewAutoresizingFlexibleWidth | UIViewAutoresizingFlexibleHeight;  _arView.debugOptions = ARSCNDebugOptionShowFeaturePoints |                          ARSCNDebugOptionShowWorldOrigin |                          ARSCNDebugOptionShowBoundingBoxes; // Enable auto focus on this view so it starts looking for surfaces in real-time  _arView.camera.automaticallyAdjustsFocusRange = true;  _arView.camera.allowsCameraControl = false;  if (@available(iOS 12.0, *)) {      self.view.safeAreaInsets = UIEdgeInsetsZero;      _statusBar = [[UIStatusBarManager alloc] statusBarManager];      [_statusBar hideSimulatedStatusBarWithAnimation:NO];  } else {      UIApplication *app = [UIApplication sharedApplication];      app.setStatusBarHidden:(BOOL)[UIApplication instanceMethodSignatureForSelector:@selector(_isStatusBarHidden)]                           arguments:(NSArray *)&YES];  } // Set delegate for renderer updates  _arView.delegate = self;  // Add our arView as a subview of the current view controller's view  [self.view addSubview:_arView];}#pragma mark - Expose internal functions to JavaScript layer- (NSString*)getName {  NSString* name = @"Alex";  return name;}-(void) helloFromJS{ NSLog(@"Hello From JS");}-(void) sayNameToJS:(NSString*)name { [_bridge.eventDispatcher sendEventWithName:@"onReceiveName" body:@{@"name": name}];}-(void) toggleDeviceOrientation{  switch (_arView.deviceOrientation) {     case UIInterfaceOrientationPortrait:        _arView.preferredFramesPerSecond = 30; // Default value for iOS Simulator        break;     case UIInterfaceOrientationLandscapeLeft:        _arView.preferredFramesPerSecond = 30; // Default value for iOS Simulator        break;     case UIInterfaceOrientationLandscapeRight:        _arView.preferredFramesPerSecond = 30; // Default value for iOS Simulator        break;     default:        break;  }}@end