基于iOS平台AR技术的3D房产App设计与实现

杨帆

摘要：基于iOS[1]平台增强现实技术（Augmented Reality，简称 AR）[2]，设计了一个3D房产App。该App主要功能有楼盘介绍、建筑介绍、户型介绍与商业漫游。通过AR技术，立体全方位地为用户展示楼盘模型、户型概况、室内全景、周边街景，给消费者提供了一个全新的AR视角的购房体验，提高消费者和销售人员的沟通效率，降低购房期间产生的时间与人力成本。

关键词：iOS;AR;App;3D房产

中图分类号：G64       文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2020）17-0059-02

开放科学（资源服务）标识码（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是一種实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术，该技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动，从而达到扩张实境的效果。随着科学技术和硬件技术的发展，很多移动终端设备的功能越来越强大，已经具备了运行AR系统的条件，所以移动设备将更加适合作为运行AR系统的平台。iOS作为世界上最先进的移动操作系统，它以超强的性能和完美的用户界面深深吸引了很多人，具有非常大的用户群，所以研究在iOS设备上开发AR技术与应用具有非常重要的理论意义和市场价值。

ARKit[3]是苹果在2017年WWDC推出的AR开发平台。开发人员可以使用该套工具iPhone和iPad创建增强现实应用程序。 2018年6月苹果在全球开发者大会上苹果宣布推出旗下AR工具的新版本ARKit2.0，提供了更为强大的联机体验/共享体验、持续追踪、测量应用和3D对象检测功能，并引入了一项全新的文件格式，使得开发iOS平台的AR场景更为广阔，应用开发更为简单。2019年6月苹果全球开发者大会上推出了ARKit3.0，新增了People Occlusion与Motion Capture功能，可以实时捕捉用户的动作，让使用者与AR环境进行互动。

利用iOS开发工具Xcode和开发语言Swift[4]，结合ARKit技术，设计和实现了一款通过3D视角了解楼盘、室内与周边概况的App。

2 设计与实现

App通过导入设计人员或者工作人员拍摄的全方位的楼盘照片，通过3ds max转成需要的3D模型[5]，然后导入到Xcode项目工程中，使用 Swift进行编程实现相应的功能，最后部署到iPad运行。其主要功能有楼盘介绍、建筑介绍、户型介绍与商业漫游。App的整体流程如图1所示。

2.1数据采集

数据采集主要分为新房和二手房两大类。第一类新房—设计人员根据楼盘的设计图导入3ds max转换成3D模型。第二类二手房—工作人员拍摄楼盘相关数据照片，然后通过3ds max转化成需要的3D模型。

2.2 功能设计与实现

以新房对象，通过一个案例对App的主要功能模块的设计和实现进行阐述。

2.2.1楼盘介绍

该功能主要全方位立体式展示楼盘的全景信息，如图2所示。进入该界面以后，会自动缓慢地360度旋转界面，展示一个居高临下的俯瞰效果。同时可以手动触摸屏幕旋转到用户感兴趣的楼盘。在界面的右下角有一个操作菜单，点击菜单，可以进入相应的功能界面。

该界面由1个全屏的UIImageView控件和2个UIButton控件构成。为了实现自动的3D旋转展示楼盘的效果，采用一个定时器 Timer，每隔1秒对图片进行切换。同时添加对UIImageView控件的触摸监听，根据触摸的方向和距离来切换背景图片以达到用户手动全景浏览的目的。右下角的按钮菜单由2个UIButton控件实现，包括建筑介绍和商业漫游，通过UIButton控件的点击事件跳转到相应的功能界面。

2.2.2建筑介绍

该功能是在图2主界面的基础上，增加图标显示每栋建筑的信息，点击图标可以查看建筑的图片与文字介绍。

该界面主要是增加多个UIButton控件，利用UIButton控件的文字向用户显示楼盘的具体名称信息，如1栋居民楼，2栋商业楼等。点击每个楼盘的UIButton控件，就会进入相应的建筑介绍界面。建筑介绍功能对每一栋楼盘都有图片与文字介绍。建筑介绍界面主要由1个UIImageView控件和多个UILabel控件构成，UIImageView控件显示楼盘图片，UILabel控件显示楼盘的介绍信息。该界面还可以通过滑动手势实现左右切换的功能，使用UIView动画实现文字和图片的淡入淡出显示效果。

2.2.3 户型介绍

该功能帮助用户详细了解楼层整体架构及新房的户型室内设计。用户无须移动脚步，就可以全方位了解房产概况和详细的室内户型信息。该界面展示的是楼盘的横切面，标注有楼盘中各个户型的详细信息，如图3所示。

该界面主要由多个UIImageView控件、UILabel控件和UIButton控件构成。UIImageView控件显示户型图片，UILabel控件显示户型文字介绍，UIButton控件用于切换楼层，其中黄色的指针也是UIButton控件，点击可以查看360度全景室内设计。

室内设计界面会加载一个3D全景图，如图4所示，用户可以通过手势切换任何角度浏览室内信息。在某一时刻会展示一个角落的室内信息，如图5所示。该界面利用ARKit的3D加载引擎 SceneKit，将图片做成一个球状模型，让用户的视角置身于球体的中心，切换视角可以达到旋转球体进行360度浏览的效果。

2.2.4 商业漫游

该功能展示楼盘附近的商铺、街道、基础设施环境。用户可自行选择查看楼盘周边信息的方式，界面如图6所示，左下角为一键自动浏览按钮，点击它可以带领用户自动浏览已录入的房产周边信息;通过中间手势图片向左向右滑动帮助用户手动查看房产周边信息;右下角的返回按钮帮助用户回到该功能界面最初的位置。

该界面是由2个UIImageView控件、2个UIButton控件以及触摸监听构成。其中1个UIImageView控件显示背景图，另外1个显示底部的手势提示图片。左下角的自动浏览按钮功能，利用定时器Timer每隔1秒对图片进行切换处理实现既定路线的浏览。同时对UIImageView控件进行触摸监听，通过监听识别到向右滑动时，根据滑动的距离切换图片，使用户形成向前浏览的感觉;向左滑动时与向右操作相同，但是图片会逆序切换，使用户形成后退浏览的感觉。点击右下角的返回按钮直接将最初的图片显示到UIImageView控件上，实现回到最初位置的功能。

3 软件测试

通过软件测试提高项目的准确性、完整性、安全性和质量。该App在iPadPro 12.9、iOS12環境下测试，兼容性良好，运行内存平稳，无重大Bug缺陷。

3.1 黑盒测试

App的黑盒测试流程如图7所示。程序接口输入3D模型和房产数据能正确的接受，能输出正确的房产数据，该程序楼盘介绍、建筑介绍、户型介绍与商业漫游功能都已实现，无数据结构错误和外部信息访问错误，性能上满足要求，无初始化和终止性错误。

3.2 白盒测试

App的白盒测试流程如图8所示。App利用Swift语言及ARKit框架，编码标准美观规范，数据引用无错误，数据声明无错误，计算无错误，比较无错误，控制流程无错误，子程序参数无错误，程序内部逻辑无错误。

4 总结

基于iOS平台AR技术的3D房产App，是ARKit技术在消费领域的一次应用尝试。通过AR技术，帮助开发商展示一个虚拟现实的房产信息，比起单纯的图片与视频，效果更逼真，交互更友好。同时，为销售人员和消费者之间提供了一个智能可视化交流平台，帮助消费者快速了房产信息，节省了介绍和查看房产的时间和人力成本，为房产事业的智能可视化迈出了坚实的一步。

参考文献：

[1] Molly Maskrey. 精通iOS开发[M].8版.北京：人民邮电出版社，2017.

[2] 朱淼良，姚远，蒋云良.增强现实综述[J].中国图象图形学报，2004，9（7）：3-10.

[3] 戴也. 基于ARKit的增强现实空间交互设计及相关技术研究[D]. 北京： 北京邮电大学， 2019.

[4] 张益珲.Swift从入门到精通[M].北京：清华大学出版社，2017.

[5] 徐志刚，胡常英.基于Unity3D的虚拟汽车试验场漫游系统[J].计算机技术与发展，2019，29（5）：112-115.

【通联编辑：王力】