本页将引导您使用 WebXR 创建简单的沉浸式 AR 应用。
首先，您需要一个与 WebXR 兼容的开发环境。
创建 HTML 网页
WebXR 需要用户互动才能启动会话。创建一个调用 activateXR() 的按钮。加载页面后，用户可以使用此按钮开启 AR 体验。
创建一个名为 index.html 的新文件，并向其中添加以下 HTML 代码：
<!doctype html>
<html>
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta name="viewport"
content="width=device-width, user-scalable=no, initial-scale=1.0, maximum-scale=1.0, minimum-scale=1.0">
<title>Hello WebXR!</title>
<!-- three.js -->
<script src="https://unpkg.com/three@0.126.0/build/three.js"></script>
</head>
<body>
<!-- Starting an immersive WebXR session requires user interaction.
We start this one with a simple button. -->
<button onclick="activateXR()">Start Hello WebXR</button>
<script>
async function activateXR() {
// Add a canvas element and initialize a WebGL context that is compatible with WebXR.
const canvas = document.createElement("canvas");
document.body.appendChild(canvas);
const gl = canvas.getContext("webgl", {xrCompatible: true});
// To be continued in upcoming steps.
}
</script>
</body>
</html>
初始化 three.js
按 Start 按钮后不会发生很多操作。如需设置 3D 环境，您可以使用渲染库显示场景。
在此示例中，您将使用 three.js，这是一个提供 WebGL 渲染程序的 JavaScript 3D 渲染库。Three.js 可处理渲染、相机和场景图，让您更轻松地在网页上显示 3D 内容。
创建场景
3D 环境通常建模为一个场景。创建包含 AR 元素的 THREE.Scene。
以下代码可让您在 AR 中查看非照亮的彩色框。
将以下代码添加到 activateXR() 函数的底部：
const scene = new THREE.Scene();
// The cube will have a different color on each side.
const materials = [
new THREE.MeshBasicMaterial({color: 0xff0000}),
new THREE.MeshBasicMaterial({color: 0x0000ff}),
new THREE.MeshBasicMaterial({color: 0x00ff00}),
new THREE.MeshBasicMaterial({color: 0xff00ff}),
new THREE.MeshBasicMaterial({color: 0x00ffff}),
new THREE.MeshBasicMaterial({color: 0xffff00})
];
// Create the cube and add it to the demo scene.
const cube = new THREE.Mesh(new THREE.BoxBufferGeometry(0.2, 0.2, 0.2), materials);
cube.position.set(1, 1, 1);
scene.add(cube);
使用 three.js 设置渲染
若要在 AR 中查看此场景，您需要渲染程序和相机。渲染程序使用 WebGL 将您的场景绘制到屏幕上。镜头用于描述查看场景的视口。
将以下代码添加到 activateXR() 函数的底部：
// Set up the WebGLRenderer, which handles rendering to the session's base layer.
const renderer = new THREE.WebGLRenderer({
alpha: true,
preserveDrawingBuffer: true,
canvas: canvas,
context: gl
});
renderer.autoClear = false;
// The API directly updates the camera matrices.
// Disable matrix auto updates so three.js doesn't attempt
// to handle the matrices independently.
const camera = new THREE.PerspectiveCamera();
camera.matrixAutoUpdate = false;
创建 XRSession
WebXR 的入口点是通过 XRSystem.requestSession() 实现的。使用 immersive-ar 模式允许在现实世界环境中查看渲染的内容。
XRReferenceSpace 描述了用于虚拟世界中对象的坐标系。'local' 模式很适合 AR 体验，其参考空间的原点靠近观看器，并且可以进行稳定的跟踪。
如需创建 XRSession 和 XRReferenceSpace，请将以下代码添加到 activateXR() 函数的底部：
// Initialize a WebXR session using "immersive-ar".
const session = await navigator.xr.requestSession("immersive-ar");
session.updateRenderState({
baseLayer: new XRWebGLLayer(session, gl)
});
// A 'local' reference space has a native origin that is located
// near the viewer's position at the time the session was created.
const referenceSpace = await session.requestReferenceSpace('local');
渲染场景
现在，您可以渲染场景了。XRSession.requestAnimationFrame() 会安排在浏览器准备好绘制帧时执行的回调。
在动画帧回调期间，调用 XRFrame.getViewerPose() 以获取查看器相对于局部坐标空间的姿态。这用于更新场景摄像头，从而在渲染程序使用更新后的摄像头绘制场景之前更改用户查看虚拟世界的方式。
将以下代码添加到 activateXR() 函数的底部：
// Create a render loop that allows us to draw on the AR view.
const onXRFrame = (time, frame) => {
// Queue up the next draw request.
session.requestAnimationFrame(onXRFrame);
// Bind the graphics framebuffer to the baseLayer's framebuffer
gl.bindFramebuffer(gl.FRAMEBUFFER, session.renderState.baseLayer.framebuffer)
// Retrieve the pose of the device.
// XRFrame.getViewerPose can return null while the session attempts to establish tracking.
const pose = frame.getViewerPose(referenceSpace);
if (pose) {
// In mobile AR, we only have one view.
const view = pose.views[0];
const viewport = session.renderState.baseLayer.getViewport(view);
renderer.setSize(viewport.width, viewport.height)
// Use the view's transform matrix and projection matrix to configure the THREE.camera.
camera.matrix.fromArray(view.transform.matrix)
camera.projectionMatrix.fromArray(view.projectionMatrix);
camera.updateMatrixWorld(true);
// Render the scene with THREE.WebGLRenderer.
renderer.render(scene, camera)
}
}
session.requestAnimationFrame(onXRFrame);
运行 Hello WebXR
找到设备上的 WebXR 文件。您应该能够从各个面查看彩色方块。
添加点击测试
与 AR 世界交互的一种常用方法是通过命中测试，它可以找到射线与真实几何图形的交集。在 Hello WebXR 中，您将使用点击测试在虚拟世界中放置一朵向日葵。
移除演示方块
移除未照亮的立方体，并将其替换为提供光照的场景：
const scene = new THREE.Scene();
const directionalLight = new THREE.DirectionalLight(0xffffff, 0.3);
directionalLight.position.set(10, 15, 10);
scene.add(directionalLight);
使用hit-test功能
如需初始化点击测试功能，请使用 hit-test 功能请求会话。查找上一个 requestSession() fragment，并向其中添加 hit-test：
const session = await navigator.xr.requestSession("immersive-ar", {requiredFeatures: ['hit-test']});
添加模型加载器
目前，场景仅包含彩色立方体。为使体验更有趣，请添加模型加载器，用于加载 GLTF 模型。
在文档的 <head> 标记中，添加 three.js' GLTFLoader。
<!-- three.js -->
<script src="https://unpkg.com/three@0.126.0/build/three.js"></script>
<script src="https://unpkg.com/three@0.126.0/examples/js/loaders/GLTFLoader.js"></script>
加载 GLTF 模型
使用上一步中的模型加载器从网站中加载定位十字线和向日葵。
在 onXRFrame 上方添加以下代码：
const loader = new THREE.GLTFLoader();
let reticle;
loader.load("https://immersive-web.github.io/webxr-samples/media/gltf/reticle/reticle.gltf", function(gltf) {
reticle = gltf.scene;
reticle.visible = false;
scene.add(reticle);
})
let flower;
loader.load("https://immersive-web.github.io/webxr-samples/media/gltf/sunflower/sunflower.gltf", function(gltf) {
flower = gltf.scene;
});
// Create a render loop that allows us to draw on the AR view.
const onXRFrame = (time, frame) => {
创建点击测试来源
如需计算与现实世界对象的交集，请使用 XRSession.requestHitTestSource() 创建 XRHitTestSource。用于点击测试的光线将 viewer 参考空间作为原点，这意味着点击测试是从视口的中心完成的。
如需创建命中测试源代码，请在创建 local 引用空间后添加以下代码：
// A 'local' reference space has a native origin that is located
// near the viewer's position at the time the session was created.
const referenceSpace = await session.requestReferenceSpace('local');
// Create another XRReferenceSpace that has the viewer as the origin.
const viewerSpace = await session.requestReferenceSpace('viewer');
// Perform hit testing using the viewer as origin.
const hitTestSource = await session.requestHitTestSource({ space: viewerSpace });
绘制定位十字线
为了明确向日葵的放置位置，请向场景添加定位十字线。这条十字线看起来会粘在现实世界的表面上，表示向日葵将锚定的位置。
XRFrame.getHitTestResults 会返回一个 XRHitTestResult 数组，并显示与真实几何图形的交集。使用这些交点可将定位十字线放置在每一帧上。
camera.projectionMatrix.fromArray(view.projectionMatrix);
camera.updateMatrixWorld(true);
const hitTestResults = frame.getHitTestResults(hitTestSource);
if (hitTestResults.length > 0 && reticle) {
const hitPose = hitTestResults[0].getPose(referenceSpace);
reticle.visible = true;
reticle.position.set(hitPose.transform.position.x, hitPose.transform.position.y, hitPose.transform.position.z)
reticle.updateMatrixWorld(true);
}
添加点按互动
当用户完成一项主要操作时，XRSession 会收到 select 事件。在 AR 会话中，这对应于点按屏幕。
通过在初始化期间添加以下代码，在用户点按屏幕时显示新的向日葵：
let flower;
loader.load("https://immersive-web.github.io/webxr-samples/media/gltf/sunflower/sunflower.gltf", function(gltf) {
flower = gltf.scene;
});
session.addEventListener("select", (event) => {
if (flower) {
const clone = flower.clone();
clone.position.copy(reticle.position);
scene.add(clone);
}
});
测试点击测试
使用移动设备转到相应页面。在 WebXR 了解环境之后，十字线应出现在真实的表面上。点按屏幕以放置向日葵，可以从各个角度查看。
后续步骤
- 阅读 WebXR Device API 规范。
- 请参阅 MDN Web 文档中的 WebXR 参考文档。
- 试用 WebXR 示例。
- 使用 WebXR Device API 构建增强现实 (AR) 应用 (Codelab)。