让设备与人亲近：iOS上的可变人眼距离测量指南

2024-01-17 08:40:35

人机交互的未来是自然且无缝的。随着虚拟现实和增强现实技术的飞速发展，人们与设备交互的方式正在发生转变。为了实现更自然、更沉浸式的用户体验，实时测量人眼与屏幕之间的距离至关重要。

对于 iOS 来说，开发人员可以使用 ARKit 和 VisionKit 轻松测量人眼距离。在这篇教程中，我们将引导您完成使用这两种框架测量人眼距离的详细步骤。我们还提供了明确的代码示例，以便您轻松地将这些方法整合到自己的 iOS 项目中。

ARKit：使用 ARFaceTracking 获取人眼距离

ARKit 提供了一系列强大的工具，可用于构建增强现实应用程序。其中一项重要的功能是 ARFaceTracking，它允许您追踪人脸的运动和表情。我们可以利用 ARFaceTracking 来估计人眼与屏幕之间的距离。

代码示例：

import ARKit

class ViewController: UIViewController, ARSCNViewDelegate {

    let sceneView = ARSCNView()
    var eyeDistance: Float?

    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        
        // 配置场景视图
        sceneView.delegate = self
        view.addSubview(sceneView)

        // 开始面部追踪会话
        let configuration = ARFaceTrackingConfiguration()
        sceneView.session.run(configuration)
    }

    func renderer(_ renderer: SCNSceneRenderer, nodeFor anchor: ARAnchor) -> SCNNode? {
        // 检查锚点类型是否为人脸
        guard let faceAnchor = anchor as? ARFaceAnchor else { return nil }

        // 从面部锚点中提取人眼距离
        eyeDistance = faceAnchor.blendShapes[.eyeBlinkLeft]?.floatValue

        return nil
    }
}

VisionKit：使用 VNDetectFaceLandmarksRequest 获取人眼距离

VisionKit 是另一个用于构建计算机视觉应用程序的强大框架。它提供了一个名为 VNDetectFaceLandmarksRequest 的 API，可以检测人脸的关键点，包括眼睛的位置。我们可以利用这些关键点来计算人眼与屏幕之间的距离。

代码示例：

import VisionKit

class ViewController: UIViewController, VNDocumentCameraViewControllerDelegate {

    var eyeDistance: Float?

    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()

        // 创建文档相机视图控制器
        let documentCameraViewController = VNDocumentCameraViewController()
        documentCameraViewController.delegate = self

        // 指定要检测的面部特征
        let faceLandmarkRequest = VNDetectFaceLandmarksRequest()

        // 启动文档相机会话
        documentCameraViewController.scan(faceLandmarkRequest, completionHandler: { request, error in
            if let error = error {
                print("Error: \(error)")
                return
            }

            // 从面部特征中提取人眼距离
            guard let faceLandmarkResults = request.results as? [VNFaceObservation],
                  let leftEyeLandmark = faceLandmarkResults[0].landmarks?.leftEye,
                  let rightEyeLandmark = faceLandmarkResults[0].landmarks?.rightEye else { return }

            let leftEyePosition = leftEyeLandmark.normalizedPoints[0]
            let rightEyePosition = rightEyeLandmark.normalizedPoints[0]

            // 计算人眼与屏幕之间的距离
            eyeDistance = calculateEyeDistance(leftEyePosition, rightEyePosition)
        })

        present(documentCameraViewController, animated: true)
    }

    func calculateEyeDistance(_ leftEyePosition: CGPoint, _ rightEyePosition: CGPoint) -> Float {
        // 计算眼睛中心点
        let eyeCenter = CGPoint(x: (leftEyePosition.x + rightEyePosition.x) / 2,
                               y: (leftEyePosition.y + rightEyePosition.y) / 2)

        // 计算眼睛中心点到屏幕中心的距离
        let screenCenter = CGPoint(x: 0.5, y: 0.5)
        let distance = sqrt(pow(eyeCenter.x - screenCenter.x, 2) + pow(eyeCenter.y - screenCenter.y, 2))

        return distance
    }
}