本頁面將逐步引導您使用 WebXR 建立簡單的沉浸式 AR 應用程式。
您需要與 WebXR 相容的開發環境才能開始使用。
建立 HTML 網頁
WebXR 需要使用者互動才能啟動工作階段。建立呼叫 activateXR() 的按鈕。頁面載入後，使用者只要按下這個按鈕，即可啟動 AR 體驗。
建立名為 index.html 的新檔案，並加入以下 HTML 程式碼：
<!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 3.js
按下「開始」按鈕並不會發生太多資料。如要設定 3D 環境，您可以使用算繪程式庫顯示場景。
在本例中，您將使用提供 WebGL 轉譯器的 JavaScript 3D 算繪程式庫 three.js。Three.js 可處理算繪、相機和場景圖，方便你在網路上顯示 3D 內容。
建立場景
3D 環境通常都是模擬場景。建立包含 AR 元素的 THREE.Scene。下方程式碼可讓您在 AR 中看到彩色方塊。
請在 activateXR() 函式底部新增以下程式碼：
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 設定轉譯功能
如果想用 AR 檢視這個場景，需使用轉譯器和相機。 轉譯器會使用 WebGL 在螢幕上繪製場景。相機描述了檢視場景的可視區域。
請在 activateXR() 函式底部新增以下程式碼：
// 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;
建立 XRSession
WebXR 的進入點是透過 XRSystem.requestSession()。使用 immersive-ar 模式，即可在實際環境中查看轉譯後的內容。
XRReferenceSpace 說明瞭虛擬世界中物件使用的座標系統。'local' 模式最適合用於 AR 體驗，其參照空間來源位於檢視器和穩定追蹤附近。
如要建立 XRSession 和 XRReferenceSpace，請在 activateXR() 函式底部新增以下程式碼：
// 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');
轉譯場景
您現在可以算繪場景。XRSession.requestAnimationFrame() 會排定在瀏覽器準備繪製影格時執行的回呼。
在動畫影格回呼期間，呼叫 XRFrame.getViewerPose() 即可取得相對於本機座標空間的檢視器姿勢。這可用於更新場景鏡頭，在轉譯器透過新版相機繪製場景前，變更使用者查看虛擬世界的方式。
請在 activateXR() 函式底部新增以下程式碼：
// 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);
執行 Hello WebXR
前往裝置上的 WebXR 檔案。這樣應該就能從各個角度看到彩色方塊。
新增命中測試
與 AR 世界互動的常見方法是透過「命中測試」，找出射線與真實世界幾何之間的交集。在 Hello WebXR 中，您將使用命中測試在虛擬世界中放置向日葵。
移除示範方塊
移除未亮起的方塊，並換成含有打光效果的場景：
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
如要初始化命中測試功能，請使用 hit-test 功能要求工作階段。找出先前的 requestSession() 片段，並新增 hit-test：
const session = await navigator.xr.requestSession("immersive-ar", {requiredFeatures: ['hit-test']});
新增模型載入器
這個場景目前只包含彩色方塊。為了營造更有趣的體驗，請新增模型載入器，以便載入 GLTF 模型。
在文件的 <head> 標記中新增 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>
載入 GLTF 模型
使用上一個步驟的模型載入器，從網路載入指定目標邏輯和向日葵。
在 onXRFrame 上方加入這段程式碼：
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) => {
建立命中測試來源
如要計算與真實物件的交集，請使用 XRSession.requestHitTestSource() 建立 XRHitTestSource。用於命中測試的光線具有 viewer 參照空間做為來源，表示命中測試是從可視區域的中心完成。
若要建立命中測試來源，請在建立 local 參照空間後加入下列程式碼：
// 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 });
繪製指定目標標本
如要清楚指出太陽花在哪裡，請在場景中加入指定目標標本。這個標線看起來會固定在現實世界的表面上，象徵向日葵的固定位置。
XRFrame.getHitTestResults 會傳回 XRHitTestResult 的陣列，並公開包含實際幾何圖形的交集。請使用這些交集，為每個頁框定位指定目標。
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);
}
輕觸時新增互動
當使用者完成主要動作時，XRSession 會收到 select 事件。在 AR 工作階段中，這代表輕觸畫面。
在初始化期間新增下列程式碼，讓使用者輕觸螢幕時，就能顯示新的向日葵：
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);
}
});
測試命中測試
使用行動裝置前往該網頁。WebXR 建立對環境的理解後，邏輯應該出現在現實世界的表面上。輕觸螢幕放置向日葵，從頭到尾都可以查看。
後續步驟
- 閱讀 WebXR Device API 規格。
- 請參閱 MDN 網路文件的 WebXR 參考說明文件。
- 試用 WebXR 範例。
- 使用 WebXR Device API 建構擴增實境 (AR) 應用程式 (程式碼研究室)。