基于iOS平臺AR技術的3D房產(chǎn)App設計與實現(xiàn)

楊帆

摘要：基于iOS[1]平臺增強現(xiàn)實技術（Augmented Reality，簡稱 AR）[2]，設計了一個3D房產(chǎn)App。該App主要功能有樓盤介紹、建筑介紹、戶型介紹與商業(yè)漫游。通過AR技術，立體全方位地為用戶展示樓盤模型、戶型概況、室內全景、周邊街景，給消費者提供了一個全新的AR視角的購房體驗，提高消費者和銷售人員的溝通效率，降低購房期間產(chǎn)生的時間與人力成本。

關鍵詞：iOS;AR;App;3D房產(chǎn)

中圖分類號：G64 ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）17-0059-02

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Abstract： A 3D real estate App is designed based on the Augmented Reality （AR） technology of iOS platform. The main functions of the App are the introduction of property， apartment type， commercial roaming， and architecture. Through AR technology， the real estate model， apartment profile， indoor reality and real estate surrounding street scene are displayed to the customers in a three-dimensional and all-round way so that it can provide the buyers with a brand new experience of buying a house from the perspective of AR. It also can improve the communication efficiency between buyers and sales staff， and reduce the time and labor cost during the period of purchase.

Key words： ios; ar; app; 3D real estate

1 引言

AR是一種實時地計算攝影機影像的位置及角度并加上相應圖像、視頻、3D模型的技術，該技術的目標是在屏幕上把虛擬世界套在現(xiàn)實世界并進行互動，從而達到擴張實境的效果。隨著科學技術和硬件技術的發(fā)展，很多移動終端設備的功能越來越強大，已經(jīng)具備了運行AR系統(tǒng)的條件，所以移動設備將更加適合作為運行AR系統(tǒng)的平臺。iOS作為世界上最先進的移動操作系統(tǒng)，它以超強的性能和完美的用戶界面深深吸引了很多人，具有非常大的用戶群，所以研究在iOS設備上開發(fā)AR技術與應用具有非常重要的理論意義和市場價值。

ARKit[3]是蘋果在2017年WWDC推出的AR開發(fā)平臺。開發(fā)人員可以使用該套工具iPhone和iPad創(chuàng)建增強現(xiàn)實應用程序。 2018年6月蘋果在全球開發(fā)者大會上蘋果宣布推出旗下AR工具的新版本ARKit2.0，提供了更為強大的聯(lián)機體驗/共享體驗、持續(xù)追蹤、測量應用和3D對象檢測功能，并引入了一項全新的文件格式，使得開發(fā)iOS平臺的AR場景更為廣闊，應用開發(fā)更為簡單。2019年6月蘋果全球開發(fā)者大會上推出了ARKit3.0，新增了People Occlusion與Motion Capture功能，可以實時捕捉用戶的動作，讓使用者與AR環(huán)境進行互動。

利用iOS開發(fā)工具Xcode和開發(fā)語言Swift[4]，結合ARKit技術，設計和實現(xiàn)了一款通過3D視角了解樓盤、室內與周邊概況的App。

2 設計與實現(xiàn)

App通過導入設計人員或者工作人員拍攝的全方位的樓盤照片，通過3ds max轉成需要的3D模型[5]，然后導入到Xcode項目工程中，使用 Swift進行編程實現(xiàn)相應的功能，最后部署到iPad運行。其主要功能有樓盤介紹、建筑介紹、戶型介紹與商業(yè)漫游。App的整體流程如圖1所示。

2.1數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集主要分為新房和二手房兩大類。第一類新房—設計人員根據(jù)樓盤的設計圖導入3ds max轉換成3D模型。第二類二手房—工作人員拍攝樓盤相關數(shù)據(jù)照片，然后通過3ds max轉化成需要的3D模型。

2.2 功能設計與實現(xiàn)

以新房對象，通過一個案例對App的主要功能模塊的設計和實現(xiàn)進行闡述。

2.2.1樓盤介紹

該功能主要全方位立體式展示樓盤的全景信息，如圖2所示。進入該界面以后，會自動緩慢地360度旋轉界面，展示一個居高臨下的俯瞰效果。同時可以手動觸摸屏幕旋轉到用戶感興趣的樓盤。在界面的右下角有一個操作菜單，點擊菜單，可以進入相應的功能界面。

該界面由1個全屏的UIImageView控件和2個UIButton控件構成。為了實現(xiàn)自動的3D旋轉展示樓盤的效果，采用一個定時器 Timer，每隔1秒對圖片進行切換。同時添加對UIImageView控件的觸摸監(jiān)聽，根據(jù)觸摸的方向和距離來切換背景圖片以達到用戶手動全景瀏覽的目的。右下角的按鈕菜單由2個UIButton控件實現(xiàn)，包括建筑介紹和商業(yè)漫游，通過UIButton控件的點擊事件跳轉到相應的功能界面。

2.2.2建筑介紹

該功能是在圖2主界面的基礎上，增加圖標顯示每棟建筑的信息，點擊圖標可以查看建筑的圖片與文字介紹。

該界面主要是增加多個UIButton控件，利用UIButton控件的文字向用戶顯示樓盤的具體名稱信息，如1棟居民樓，2棟商業(yè)樓等。點擊每個樓盤的UIButton控件，就會進入相應的建筑介紹界面。建筑介紹功能對每一棟樓盤都有圖片與文字介紹。建筑介紹界面主要由1個UIImageView控件和多個UILabel控件構成，UIImageView控件顯示樓盤圖片，UILabel控件顯示樓盤的介紹信息。該界面還可以通過滑動手勢實現(xiàn)左右切換的功能，使用UIView動畫實現(xiàn)文字和圖片的淡入淡出顯示效果。

2.2.3 戶型介紹

該功能幫助用戶詳細了解樓層整體架構及新房的戶型室內設計。用戶無須移動腳步，就可以全方位了解房產(chǎn)概況和詳細的室內戶型信息。該界面展示的是樓盤的橫切面，標注有樓盤中各個戶型的詳細信息，如圖3所示。

該界面主要由多個UIImageView控件、UILabel控件和UIButton控件構成。UIImageView控件顯示戶型圖片，UILabel控件顯示戶型文字介紹，UIButton控件用于切換樓層，其中黃色的指針也是UIButton控件，點擊可以查看360度全景室內設計。

室內設計界面會加載一個3D全景圖，如圖4所示，用戶可以通過手勢切換任何角度瀏覽室內信息。在某一時刻會展示一個角落的室內信息，如圖5所示。該界面利用ARKit的3D加載引擎 SceneKit，將圖片做成一個球狀模型，讓用戶的視角置身于球體的中心，切換視角可以達到旋轉球體進行360度瀏覽的效果。

2.2.4 商業(yè)漫游

該功能展示樓盤附近的商鋪、街道、基礎設施環(huán)境。用戶可自行選擇查看樓盤周邊信息的方式，界面如圖6所示，左下角為一鍵自動瀏覽按鈕，點擊它可以帶領用戶自動瀏覽已錄入的房產(chǎn)周邊信息;通過中間手勢圖片向左向右滑動幫助用戶手動查看房產(chǎn)周邊信息;右下角的返回按鈕幫助用戶回到該功能界面最初的位置。

該界面是由2個UIImageView控件、2個UIButton控件以及觸摸監(jiān)聽構成。其中1個UIImageView控件顯示背景圖，另外1個顯示底部的手勢提示圖片。左下角的自動瀏覽按鈕功能，利用定時器Timer每隔1秒對圖片進行切換處理實現(xiàn)既定路線的瀏覽。同時對UIImageView控件進行觸摸監(jiān)聽，通過監(jiān)聽識別到向右滑動時，根據(jù)滑動的距離切換圖片，使用戶形成向前瀏覽的感覺;向左滑動時與向右操作相同，但是圖片會逆序切換，使用戶形成后退瀏覽的感覺。點擊右下角的返回按鈕直接將最初的圖片顯示到UIImageView控件上，實現(xiàn)回到最初位置的功能。

3 軟件測試

通過軟件測試提高項目的準確性、完整性、安全性和質量。該App在iPadPro 12.9、iOS12環(huán)境下測試，兼容性良好，運行內存平穩(wěn)，無重大Bug缺陷。

3.1 黑盒測試

App的黑盒測試流程如圖7所示。程序接口輸入3D模型和房產(chǎn)數(shù)據(jù)能正確的接受，能輸出正確的房產(chǎn)數(shù)據(jù)，該程序樓盤介紹、建筑介紹、戶型介紹與商業(yè)漫游功能都已實現(xiàn)，無數(shù)據(jù)結構錯誤和外部信息訪問錯誤，性能上滿足要求，無初始化和終止性錯誤。

3.2 白盒測試

App的白盒測試流程如圖8所示。App利用Swift語言及ARKit框架，編碼標準美觀規(guī)范，數(shù)據(jù)引用無錯誤，數(shù)據(jù)聲明無錯誤，計算無錯誤，比較無錯誤，控制流程無錯誤，子程序參數(shù)無錯誤，程序內部邏輯無錯誤。

4 總結

基于iOS平臺AR技術的3D房產(chǎn)App，是ARKit技術在消費領域的一次應用嘗試。通過AR技術，幫助開發(fā)商展示一個虛擬現(xiàn)實的房產(chǎn)信息，比起單純的圖片與視頻，效果更逼真，交互更友好。同時，為銷售人員和消費者之間提供了一個智能可視化交流平臺，幫助消費者快速了房產(chǎn)信息，節(jié)省了介紹和查看房產(chǎn)的時間和人力成本，為房產(chǎn)事業(yè)的智能可視化邁出了堅實的一步。

參考文獻：

[1] Molly Maskrey. 精通iOS開發(fā)[M].8版.北京：人民郵電出版社，2017.

[2] 朱淼良，姚遠，蔣云良.增強現(xiàn)實綜述[J].中國圖象圖形學報，2004，9（7）：3-10.

[3] 戴也. 基于ARKit的增強現(xiàn)實空間交互設計及相關技術研究[D]. 北京： 北京郵電大學， 2019.

[4] 張益琿.Swift從入門到精通[M].北京：清華大學出版社，2017.

[5] 徐志剛，胡常英.基于Unity3D的虛擬汽車試驗場漫游系統(tǒng)[J].計算機技術與發(fā)展，2019，29（5）：112-115.

【通聯(lián)編輯：王力】