只要200行JavaScript代碼,就能把特斯拉汽車帶到您身邊

Jerry的前一篇文章 如何使用JavaScript開發AR(增強現實)移動應用 (一) 介紹了用React-Native + ViroReact開發增強現實應用的一些預備知識。

本文咱們開始進入增強現實開發的編碼部分。咱們還是用一個實際的例子來講解:只需要200多行JavaScript代碼,就能滿足您把特斯拉汽車帶到身邊的願望,雖然只是特斯拉汽車的模型。

下面這些視頻是我的同事,SAP成都研究院數字創新空間的開發人員Wang Leo做的一個小demo:

https://v.qq.com/x/page/o3003...
https://v.qq.com/x/page/q3003...

這個增強現實應用支持實時地更換特斯拉車身的顏色,讓您瞬間找到一絲擁有多輛特斯拉汽車的恍惚感。

clipboard1,1

夢醒了該搬磚了。

clipboard2,2
clipboard3,3

ViroReact的官網有一個步驟非常詳細的嚮導:
https://docs.viromedia.com/do...

clipboard4,4

一步步照着做,最後就能通過您的手機攝像頭,在真實的場景裏能看到一個硬編碼的Hello World字符串和一些3D物體。

clipboard5,5

這個Hello World級別的源代碼在ViroReact官網上能下載,所以本文還是重點介紹Leo做的demo的實現原理。

打開Leo的項目工程,找到package.json,項目名稱爲ViroSample, 裏面聲明瞭對React-Native和React-viro的依賴。

clipboard6,6

React-Native加ViroReact這套組合的妙處在於“一次編寫,到處運行”的跨平臺特性。編寫一次JavaScript代碼,能在iOS和Android兩套操作系統裏以原生應用的方式運行。

以Android爲例,執行命令行react-native start 加上react-native run-android 後,在android文件夾裏能找到針對Android平臺生成的原生應用部分源代碼。最重要的兩個應用引導文件,一個是MainActivity.java, 通過回調函數的方式返回了AR應用的項目名稱:

clipboard7,7

MainApplication.java的getJSMainModuleName通過回調函數的方式指明瞭JavaScript入口模塊的名稱:

clipboard8,8

因爲本文不是React-Native的講解文章,所以不深入闡述React-Native應用在Android平臺的啓動原理,感興趣的朋友可以自行搜索。React-Native生態圈非常活躍,類似的原理分析文章數不勝數。

clipboard9,9

React-Native + ViroReact開發的增強現實應用,其典型實現套路Jerry歸納起來就三步:Match - Replace - Augment

(1) Match - 匹配

由於增強現實應用都是將代碼生成的虛擬物品疊加到現實場景中,因此應用開發人員需要幫助ViroReact找到現實場景中的一個依附平面,這樣ViroReact可以把這個依附平面映射到手機的二維屏幕上,接下來ViroReact就能在二維屏幕上繪製虛擬物體了。

ViroReact提供了一個標籤ViroARImageMarker, 顧名思義,該標籤能夠允許應用開發人員定義一個“Marker”(標識,標記)。

clipboard10,10

用編程術語來說,這個標籤定義的就是一個place holder,通過target屬性,關聯一個應用開發人員指定的圖片。當用戶使用增強現實應用通過攝像頭在現實世界掃描到和ViroARImageMarker指定的圖片相匹配的圖形時,ViroReact就會將Marker指定的圖形替換成應用開發人員事先準備好的3D模型。這個匹配 - 替換過程是ViroReact自動完成的,應用開發人員只需要提供Marker指向的圖片和待替換的3D模型即可。採用這種方式實現的AR應用也稱爲Marker based AR應用(當然還有不借助Marker實現的AR應用).

回到Leo的demo,從上圖能看出target指向的Marker內容爲一個名爲logo的對象,這個對象通過API ViroARTrackingTargets.createTargets創建,輸入參數是該圖片在AR項目裏的相對路徑:

clipboard11,11

該圖片如下所示。這是爲什麼Leo在演示這個應用時,第一步總是先在電腦上打開這張圖片,然後再用手機攝像頭去掃描的原因。

clipboard12

(2) Replace - 替換

ViroReact將現實世界的圖形和AR應用的Image Marker匹配後,就會自動使用一個3D對象替換並渲染到Marker所在的位置上。

待替換的3D對象通過標籤Viro3DObject定義,有三個重要的屬性需要指定:

clipboard13,13

source和resources:3D模型文件,一般通過專業的3D軟件生成。Windows10自帶的Paint 3D軟件可以打開.obj結尾的模型文件:

clipboard14,14

您可以查看下面的視頻來360度全方位觀察Leo的demo中使用的特斯拉的3D模型:
https://v.qq.com/x/page/s3003...
我們很容易觀察到,在Paint 3D裏看到的這輛特斯拉汽車,表面毫無光澤,而Leo視頻中的特斯拉,外表可以更換不同的顏色,這是通過給3D模型添加不同的texture(紋理)來實現的。

我們通過ViroMaterials.createMaterials,傳入不同的texture參數,生成不同的Material對象,最後賦給上圖Viro3DObject的materials屬性,即完成了待替換3D對象的聲明。

clipboard15,15

通過使用React編程動態修改Viro3DObject materials屬性的值,我們就能實現動態修改攝像頭裏觀察到的特斯拉車身的顏色。

當然這些不同的texture對應的圖形文件也需要專業人員製作才行:

clipboard16,16

(3) Augment 增強

這一步是即使從未接觸過AR應用開發的程序員也非常熟悉的:標籤Viro3DObject支持各種事件響應函數,比如點擊之後觸發的onClick回調函數:

clipboard17,17

我們把自己實現的_toggleButtons函數註冊到onClick事件上,當特斯拉模型被點擊之後,我們就可以彈出演示視頻裏的顏色選擇菜單,允許用戶指定新的車身顏色。

因爲Viro3DObject的materials屬性綁定的React模型字段爲this.state.texture, 因此用戶選擇了新的顏色後,調用React的this.setState方法將texture屬性設置成選中的顏色,即可實現車身顏色的動態刷新。

clipboard18,18

講了這麼多,您不想自己動手試試?只需要200行JavaScript代碼,特斯拉就帶回家! 感謝閱讀。

clipboard19,19

更多閱讀

要獲取更多Jerry的原創文章,請關注公衆號"汪子熙":
公衆號截圖

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章