适用于 iOS 的增强人脸开发者指南

了解如何在您自己的应用中使用增强人脸功能。

前提条件

Xcode 13.0 或更高版本
CocoaPods 1.4.0 或更高版本（如果使用 Cocoapods）
运行 iOS 12.0 或更高版本且与 ARKit 兼容的 Apple 设备（部署目标必须为 iOS 12.0 或更高版本）

构建和运行示例应用

如需了解详细步骤，请参阅快速入门。

从 GitHub 克隆或下载 ARCore SDK for iOS，以获取示例应用代码。
打开终端窗口，然后从 Xcode 项目所在的文件夹中运行 pod install。
在 Xcode 10.3 或更高版本中打开示例应用，并通过 USB 将设备连接到开发机器。为了避免构建错误，请确保从 .xcworkspace 文件（而不是 .xcodeproj 文件）进行构建。
按 Cmd + R 或点击 Run。使用实体设备（而不是模拟器）来处理增强人脸。
点按“确定”即可授予相机对示例应用的访问权限。该应用应打开前置摄像头，并立即在摄像头画面中跟踪您的面孔。应在前额两侧放上狐狸耳朵的图像，并将狐狸鼻子遮住自己的鼻子。

在应用中实现增强人脸功能概览

将 `*.scn` 文件导入 Xcode

如需将您自己的资源（例如纹理和 3D 模型）添加到应用中检测到的人脸，请将 *.scn 资源拖动到 Xcode 中。

初始化增强人脸会话

如需在您的应用中使用 Augmented Faces API，请初始化 Augmented Faces 会话。此会话负责以 60 fps 的速率拍摄相机图片，并将异步向委托方法返回人脸更新。在初始化时，只需传递捕获设备的视野，并确保已设置委托。

// Session takes a float for field of view
let faceSession = try? GARAugmentedFaceSession(fieldOfView: cameraFieldOfView)
faceSession?.delegate = self

将相机图像传递给会话

现在，您的会话已初始化并正确配置，您的应用可以开始向会话发送相机图像了。示例应用通过创建包含前置摄像头视频帧的 AVCaptureSession 来获取相机图片。

以下代码示例展示了 AVFoundation 的拍摄输出委托方法的实现，该方法会将图片、时间戳和识别旋转传递给您的人脸会话。

func captureOutput(_ output: AVCaptureOutput,
                     didOutput sampleBuffer: CMSampleBuffer,
                     from connection: AVCaptureConnection) {

     faceSession.update(with: imageBuffer,
                        timestamp: frameTime,
                        recognitionRotation: rotationDegrees)
}

图片处理完成后，Augmented Faces API 会发送一个返回 GARAugmentedFaceFrame 的委托回调。它包含一个 Augmented Face 对象，可帮助您将效果附加到面部。它还包含图像缓冲区和您传递到更新方法的时间戳。这在将人脸效果与图片同步时非常有用。此对象还为您提供了显示转换和投影矩阵，以确保您在设置 3D 世界和 2D 视图时可以轻松地渲染附加到检测到的人脸的人脸效果。

var face: GARAugmentedFace? { get }
var capturedImage: CVPixelBuffer { get }
var timestamp: TimeInterval { get }

人脸网格方向

请注意 iOS 的人脸网格方向：

将 2D 纹理应用到面部

示例应用提供了一个类，用于将增强的人脸转换为 SCNGeometry 对象。您可以使用此几何图形轻松连接到 SceneKit 节点，该节点将置于 Augmented Face's Center 转换处。

let faceNode = SCNNode()

// Gets the most recent frame's face
let face = faceSession.currentFrame?.face

// This is instantiated once, not with every frame
let faceGeometryConverter = FaceMeshGeometryConverter()

// Converts Augmented Face to SCNGeometry object
let faceMesh = faceGeometryConverter.geometryFromFace(face)

// Assigns geometry to node and sets the pose
faceNode.geometry = faceMesh
faceNode.simdTransform = face.centerTransform

2D 面纹理会作为 UIImage 进行加载，并设置为附加到面网格几何图形的材质。

faceTextureMaterial = SCNMaterial()
faceTextureMaterial.diffuse.contents = UIImage(named:@"face.png")

faceMesh?.firstMaterial = faceTextureMaterial

将 3D 对象附加到表面

从委托回调收到的 GARAugmentedFace 提供了 3 个不同的区域或转换，可用于将内容附加到人脸。在现实世界中，这些转换可以转换鼻子、前额的左侧和前额的右侧。这里，我们使用鼻子转换将球体连接到鼻子。

// Create node and add to scene
let node = SCNNode(geometry: SCNSphere(radius: .02))
sceneView.rootNode.addChild(node)

// Every frame updates the node's position
node.simdWorldTransform = session.currentFrame.face.transform(for: .nose)

将您自己的资源导入 Xcode

如需向应用中检测到的人脸添加纹理和 3D 模型等资源，请先将资源导入 Xcode。

导出 *.dae（3D 模型）文件。
将 *.dae 文件拖动到 Xcode 项目中。
转到 Editor > Convert to SceneKit scene file format (.scn)，在 Xcode 中将文件转换为 .scn 格式。