使用MultipeerConnectivity框架在附近裝置之間傳輸ARKit世界地圖資料以建立AR體驗的共享基礎。

Overview

此示例應用程式演示了兩個或更多iOS 12裝置的簡單共享AR體驗。 在探索程式碼之前，請嘗試構建並執行應用，以熟悉它演示的使用者體驗：

1. 在一臺裝置上執行應用程式。 您可以檢視本地環境，然後點選以在真實世界的表面上放置虛擬3D角色。 （再次點選以放置該角色的多個副本。）
2. 在第二個裝置上執行應用程式。 在兩個裝置螢幕上，一條訊息表明它們已自動加入共享會話。
3. 點選一個裝置上的傳送世界地圖按鈕。 確保其他裝置位於傳送地圖之前第一臺裝置訪問的區域，或者具有與周圍環境類似的檢視。
4. 另一臺裝置顯示一條訊息，指示它已收到地圖並正在嘗試使用它。 當這個過程成功時，兩個裝置都會在相同的真實世界位置上顯示虛擬內容，並且在任一裝置上點選都會將虛擬內容視為可見。

按照以下步驟檢視此應用程式如何使用ARWorldMap類儲存和恢復ARKit的空間對映狀態，以及MultipeerConnectivity框架在附近裝置之間傳送世界地圖。

執行AR會話並放置AR內容

此應用程式擴充套件了構建ARKit應用程式的基本工作流程。 （有關詳細資訊，請參閱構建您的第一個AR體驗。）它定義了啟用了平面檢測的ARWorldTrackingConfiguration，然後在附加到顯示AR體驗的ARSCNView的ARSession中執行該配置。

當UITapGestureRecognizer在螢幕上檢測到輕擊時，handleSceneTap方法使用ARKit命中測試在真實世界表面上查詢3D點，然後放置標記該位置的ARAnchor。 當ARKit呼叫委託方法ARSCNView時，應用程式會載入ARSCNView的3D模型以顯示在錨點的位置。

連線到同樣的裝置

示例MultipeerSession類提供了有關此應用程式使用的MultipeerConnectivity功能的簡單抽象。 在主檢視控制器建立MultipeerSession例項（應用程式啟動時）後，它開始執行MCNearbyServiceAdvertiser以廣播裝置加入多對等會話的能力，並通過MCNearbyServiceBrowser查詢其他裝置：

session = MCSession(peer: myPeerID, securityIdentity: nil, encryptionPreference: .required)
session.delegate = self

serviceAdvertiser = MCNearbyServiceAdvertiser(peer: myPeerID, discoveryInfo: nil, serviceType: MultipeerSession.serviceType)
serviceAdvertiser.delegate = self
serviceAdvertiser.startAdvertisingPeer()

serviceBrowser = MCNearbyServiceBrowser(peer: myPeerID, serviceType: MultipeerSession.serviceType)
serviceBrowser.delegate = self
serviceBrowser.startBrowsingForPeers()

當MCNearbyServiceBrowser找到另一個裝置時，它會呼叫 browser:foundPeer:withDiscoveryInfo: delegate方法。 要將其他裝置邀請到共享會話，請呼叫browser的 invitePeer:toSession:withContext:timeout:

public func browser(_ browser: MCNearbyServiceBrowser, foundPeer peerID: MCPeerID, withDiscoveryInfo info: [String: String]?) {
    // Invite the new peer to the session.
    browser.invitePeer(peerID, to: session, withContext: nil, timeout: 10)
}

當其他裝置收到該邀請時，MCNearbyServiceAdvertiser將呼叫 advertiser:didReceiveInvitationFromPeer:withContext:invitationHandler: delegate方法。 要接受邀請，請呼叫所提供的invitationHandler:

func advertiser(_ advertiser: MCNearbyServiceAdvertiser, didReceiveInvitationFromPeer peerID: MCPeerID, withContext context: Data?, invitationHandler: @escaping (Bool, MCSession?) -> Void) {
    // Call handler to accept invitation and join the session.
    invitationHandler(true, self.session)
}

重要：此應用會自動加入找到的第一個附近會話。 根據您想要建立的共享AR體驗的種類，您可能希望更精確地控制廣播，邀請和接受行為。 有關詳細資訊，請參閱MultipeerConnectivity文件。

在多人會議中，所有參與者根據定義都是平等的; 沒有將裝置明確分離為主機（或伺服器或主機）和來賓（或客戶機或從機）角色。 但是，您可能希望為您自己的AR體驗定義這些角色。 例如，多人遊戲設計可能需要伺服器角色來仲裁遊戲玩法。 如果您需要按角色分隔對等點，則可以選擇適合您應用設計的方式。 例如：

• 讓使用者在開始會話之前選擇是作為主機還是來賓。 主機使用MCNearbyServiceAdvertiser廣播可用性，客人使用MCNearbyServiceBrowser查詢要加入的主機。
• 以同齡人身份加入會話，然後在同伴之間進行協商以提名主人。 （這種方法對於需要主角色的設計是有幫助的，但也允許同行隨時加入或離開。）

捕獲併發送AR World Map

ARWorldMap物件包含ARKit用於在真實世界空間中定位使用者裝置的所有空間對映資訊的快照。 將地圖可靠地共享到其他裝置需要兩個關鍵步驟：找到拍攝地圖並捕獲和傳送地圖的好時機。

ARKit提供了一個worldMappingStatus值，該值指示當前是捕獲世界地圖的好時機（還是等到ARKit已對映更多本地環境為好）。 該應用使用該值為其“傳送世界地圖”按鈕提供視覺反饋：

switch frame.worldMappingStatus {
case .notAvailable, .limited:
    sendMapButton.isEnabled = false
case .extending:
    sendMapButton.isEnabled = !multipeerSession.connectedPeers.isEmpty
case .mapped:
    sendMapButton.isEnabled = !multipeerSession.connectedPeers.isEmpty
}
mappingStatusLabel.text = frame.worldMappingStatus.description

當用戶點擊發送世界地圖按鈕時，應用程式呼叫 getCurrentWorldMapWithCompletionHandler: 從正在執行的ARSession捕獲地圖，然後使用NSKeyedArchiver將其序列化為資料物件，並將其傳送到多對話會話中的其他裝置：

sceneView.session.getCurrentWorldMap { worldMap, error in
    guard let map = worldMap
        else { print("Error: \(error!.localizedDescription)"); return }
    guard let data = try? NSKeyedArchiver.archivedData(withRootObject: map, requiringSecureCoding: true)
        else { fatalError("can't encode map") }
    self.multipeerSession.sendToAllPeers(data)
}

接收並重新定位到共享地圖

當裝置接收多方會話中另一個參與方傳送的資料時，session:didReceiveData:fromPeer: delegate方法提供該資料。 為了使用它，應用程式使用NSKeyedUnarchiver對ARWorldMap物件進行反序列化，然後使用該對映作為 initialWorldMap: 建立並執行一個新的ARWorldTrackingConfiguration

if let unarchived = try? NSKeyedUnarchiver.unarchivedObject(of: ARWorldMap.classForKeyedUnarchiver(), from: data),
    let worldMap = unarchived as? ARWorldMap {

    // Run the session with the received world map.
    let configuration = ARWorldTrackingConfiguration()
    configuration.planeDetection = .horizontal
    configuration.initialWorldMap = worldMap
    sceneView.session.run(configuration, options: [.resetTracking, .removeExistingAnchors])

    // Remember who provided the map for showing UI feedback.
    mapProvider = peer
}

然後，ARKit嘗試重新定位到新的世界地圖 - 也就是說，將接收到的空間對映資訊與它感知的本地環境進行協調。 為獲得最佳效果：

1. 在共享世界地圖之前，徹底掃描傳送裝置上的本地環境。
2. 將接收裝置放置在傳送裝置旁邊，以便兩者都能看到相同的環境檢視。

分享AR內容和使用者操作

共享世界地圖也共享所有現有的錨點。 在這個應用程式中，這意味著只要接收裝置重新定位到世界地圖，它就會顯示傳送裝置在捕獲併發送世界地圖之前放置的所有3D角色。 但是，錄製和傳輸世界地圖並重新定位到世界地圖是耗時的，頻寬密集型操作，所以當新裝置加入會話時，您只應採取一次這些步驟。

要建立持續的共享增強現實體驗，其中每個使用者的操作都會影響其他使用者可見的增強現實場景，在每個裝置重新定位到同一世界地圖後，您應該只共享重新建立每個使用者操作所需的資訊。 例如，在這個應用程式中，使用者可以點選在場景中放置一個虛擬3D角色。 該角色是靜態的，所以將角色放置在另一個參與裝置上需要的只是角色在世界空間中的位置和方向。

這個應用程式通過在對等點之間共享ARAnchor物件來傳遞虛擬角色位置。 當一個使用者點選場景時，應用程式建立一個錨點並將其新增到本地ARSession，然後使用Data將該ARAnchor序列化並將其傳送到多對話會話中的其他裝置：

// Place an anchor for a virtual character. The model appears in renderer(_:didAdd:for:).
let anchor = ARAnchor(name: "panda", transform: hitTestResult.worldTransform)
sceneView.session.add(anchor: anchor)

// Send the anchor info to peers, so they can place the same content.
guard let data = try? NSKeyedArchiver.archivedData(withRootObject: anchor, requiringSecureCoding: true)
    else { fatalError("can't encode anchor") }
self.multipeerSession.sendToAllPeers(data)

當其他對等方從多方會話接收資料時，它們會測試該資料是否包含歸檔的ARAnchor; 如果是的話，他們解碼並將其新增到他們的會話：

if let unarchived = try? NSKeyedUnarchiver.unarchivedObject(of: ARAnchor.classForKeyedUnarchiver(), from: data),
    let anchor = unarchived as? ARAnchor {

    sceneView.session.add(anchor: anchor)
}

這只是將動態功能新增到共享AR體驗中的一種策略 - 其他許多策略都是可能的。 選擇一個適合您的應用的使用者互動，渲染和網路要求。 例如，使用者在AR世界空間投擲投射物的遊戲可能會定義具有初始位置和速度等屬性的自定義資料型別，然後使用Swift的Codable協議將該資訊序列化為通過網路傳送的二進位制表示形式。

See Also

AR World Sharing and Persistence

ARWorldMap

來自世界追蹤AR會話的空間對映狀態和一組錨。

概覽

世界地圖中的會話狀態包括ARKit對使用者移動裝置的物理空間的瞭解（ARKit用於確定裝置的位置和方向）以及新增到會話中的任何ARAnchor物件（它可以表示檢測到的實時空間）世界功能或由您的應用程式放置的虛擬內容）。

使用 getCurrentWorldMapWithCompletionHandler 之後儲存會話的世界地圖，可以將其分配給配置的 initialWorldMap 屬性，並使用 runWithConfiguration:options: 以相同的空間感知和錨點啟動另一個會話。

通過儲存世界地圖並使用它們開始新的會話，您的應用可以新增新的AR功能：

• 多使用者AR體驗。通過將歸檔的ARWorldMap物件傳送到附近使用者的裝置來建立共享參考框架。有了兩臺裝置可以跟蹤同一張世界地圖，您可以建立一種網路體驗，讓使用者可以看到相同的虛擬內容並與之互動。
• 持續的AR體驗。應用程式變為不活動狀態時儲存世界地圖，然後在下次應用程式在相同物理環境中啟動時恢復它。您可以使用恢復的世界地圖中的錨點將相同的虛擬內容放置在儲存的會話的相同位置。