基於Unity的AR開發初探：第一個AR應用程式
記得2014年曾經寫過一個Unity3D的遊戲開發初探系列，收穫了很多好評和鼓勵，不過自那之後再也沒有用過Unity，因為沒有相關的需求讓我能用到。目前公司有一個App開發的需求，想要融合一下AR到App中以便為客戶提供更好的體驗，因此我開始了一些調研和學習，會依次總結一些文章出來與各位分享。此外，也希望能給更多的.NET&.NET Core開發者看到用C#語言開發AR應用的場景，有更多的人使用C#開發應用程式。
一、理清VR、AR與MR的概念
1.1 VR
所謂VR，就是Virtual Reality，虛擬現實，就是把虛擬世界的東西呈現到你的面前，讓你以為是真實的。其實，遊戲世界就是典型的虛擬現實。
電影頭號玩家 — 裡面全是VR世界
1.2 AR
所謂AR，即Augmented Reality，增強現實，是指將虛擬世界的東西疊加到現實世界裡。2018年任天堂公司推出了一款Pokemon Go的遊戲，運用了AR技術，玩家可以通過手機螢幕在現實世界中發現精靈，然後進行捕捉或戰鬥。
Pokemon Go — 一款AR手機遊戲
1.3 MR
所謂MR，即Mixed Reality，混合現實，與AR相反，MR是指將真實世界的東西疊加到虛擬世界裡。
舉個栗子, 對於修汽車，有些老師身懷絕技且經驗豐富，但人數有限，而汽車故障可以發生在任何地方，無法保證每個修車店都有優秀的技師。如果有了MR工具，現場的技師就能把車況排成三維的虛擬影象傳給你老師傅，老師傅則可以根據眼前看到的非常真實的現場情況給出修理建議，而且還能夠在三維的虛擬實體上把每一步都指點出來，現場的技師只要照著做就可以保證修理質量了。
MR混合現實—將真實世界疊加到虛擬世界
1.4 More AR?
目前VR已經很成熟，AR正在廣泛地應用之中，而MR還在研究階段，這裡我主要關注AR。
（1）AR的行業應用及發展趨勢
AR目前主要應用在幼教、遊戲及大屏互動之中。AR遊戲目前處於不斷試水階段，大屏互動已經廣泛地應用在了博物館、商場及廣告屏等公共場所。
（2）AR的主流應用玩法
- Scan It — 根據識別圖出發AR操作
- Place It — 由使用者根據需要將虛擬物體拖動到真實環境的某個區域之中
- Find It — 將虛擬物體直接初始化在真實環境中的某個區域（就像它本來就真實存在一樣）引導使用者去尋找得到快感
（3）如何製作AR？
不同的專案和開發人員會有不同的選擇，這裡介紹一種常見的工具技術棧：
- 引擎：Unity
- AR開發工具包：EasyAR（中國出品）、Vuforia（高通出品）、ARKit（蘋果出品）、ARCore（谷歌出品）
Note： 如果將Unity比作廚房，各種資源是料理用的食材，那麼製作AR的SDK就是菜品的配方。
- 3D美術工具：AutoDesk MAYA
- 平面美術工具：Photoshop
二、Unity與EasyAR環境準備
2.1 Unity與EasyAR版本
這裡Unity選擇版本為5.5.2，因為跟隨了我參考的書籍《UnityAR增強現實完全自學教程》的版本，避免我在學習初期就碰到很多坑，降低學習的挫折感。
這裡AR SDK選擇EasyAR，版本為1.3.1，因為也是跟隨參考書籍，實際開發中還可以考慮蘋果公司的ARKit以及高通公司的Vuforia。
2.2 安裝Unity
由於我們下載的是歷史舊版本，因此到 archive 中找到5.5.2，並下載它：
開啟Unity5.5.2f1.exe開始安裝：
在選擇Unity元件時，勾選“Android Build Support”，如果是Mac主機，還可以勾選“iOS Build Support”：
然後就是一路的Next了，再然後就耐心等待一會吧，安裝需要一定的時間。最後你可以註冊並登陸Unity賬號，我們可以選擇免費個人版用於學習。
然後就可以建立一個專案了，要注意的是專案名稱及檔案存放路徑不要出現中文字元（包括中文輸入狀態下的文字及符號）。
然後就進入了Unity的Editor主介面了：
關於Editor的細節，這裡就不再贅述了，有興趣的可以閱讀我的這一篇，或者瀏覽參考書《 Unity AR增強現實完全自學教程 》。
2.3 安裝EasyAR
首先需要去 EasyAR官網 註冊一個賬戶，然後在下載頁面找到歷史版本v1.3.1，注意是選擇v1.3.1 Unity Samples（它不是單純的EasyAR Unity SDK v1.3.1，而是官方的樣例Samples）。
然後將下載的檔案解壓，以備後續使用。
三、第一個AR應用程式
接下來我們以EasyAR SDK Unity Samples中的一個案例HelloAR來作為第一個AR應用程式，看看如何實現。
3.1 EasyAR SDK基本配置
在Unity中開啟剛剛解壓後的EasyAR Unity Samples，選擇HelloAR這個子專案進行開啟：
然後在彈出的對話方塊選擇“Upgrade”。
在開啟Unity之後，我們可以在專案資源面板（Project）中按資料夾層級 Hello AR - Scenes 找到HelloAR場景檔案，雙擊進入場景，可以看到如下圖所示的畫面：
*.圖中展示了識別圖和他們的增強效果模型
在場景資源（Hierarchy）面板中，可以看到載入入的“EasyAR_Startup”這個AR相機，選中它並轉到檢視（Inspector）面板，可以看到如下所示的畫面，要求我們輸入AR金鑰才能啟用這個AR相機。
這時需要我們回到EasyAR的官網，進入開發中心獲取AR金鑰。這裡我們要做的就是新增一個SDK License，這裡我選擇的是免費版。此外，由於這裡我用的是老版本1.x的SDK，因此需要複製SDK 1.0的key。
將這段key貼上近剛剛的AR金鑰輸入框中：
點選執行按鈕，（事前確保攝像頭為開啟狀態），則可驗證金鑰是否有效：
（1）識別圖1：原諒我拍的不行，因為必須要與一個手機給攝像頭展示識別圖
（2）識別圖2：
至此，基於EasyAR的第一個示例Hello World就跑起來了，雖然我們還沒有寫一行程式碼，但至少有了一個初步的感性認識。
3.2 釋出你的AR應用
接下來，仍然先不寫程式碼，來體驗下剛剛這個Demo應用釋出的效果。
（1）File - Build Settings ：打開發佈設置面板，如下圖所示：
新增要釋出的場景（Scenes）、選擇要釋出的平臺（比如iOS），然後就是Build！
（2）首先來一個Windows平臺的釋出：
進入PlayerSettings，輸入一些產品相關的資訊：
開啟解析度設定：Enabled
然後就可以點選Build，生成後的檔案如下圖所示：
雙擊exe，進入應用介面，由於啟用了解析度選擇設定，會首先選擇解析度：
然後點選Play，開始AR之旅：
當然，還可以釋出為Android平臺的應用程式，如下圖所示，不過今天就到此為止，下次有機會再介紹：
三、小結
本文簡單地介紹了VR、AR以及MR三者的概念及其關係，然後通過Unity與EasyAR介紹了一個HelloAR的示例的基本配置與執行，最後介紹了一下基於Unity如何釋出AR應用程式。雖然都很簡單，而且沒有涉及到一行C#程式碼，但是可以對AR有個初步的認知，後續有機會還會分享更多我的學習經歷。
參考資料
李曄，《 Unity AR增強現實完全自學教程 》
王煜全，《 混合現實：把真實世界疊加進虛擬世界 》
百度AR平臺，《 無處不在的AR應用 》
EasyAR， https://www.easyar.cn