WebXR：Web上的虚拟与增强现实技术

WebXR 是一种允许在网页上创建虚拟现实 (VR) 和增强现实 (AR) 体验的技术标准，它结合了WebVR和WebAR的概念，为开发者提供了一个统一的平台来开发跨平台的沉浸式Web应用。

WebXR 概述

什么是WebXR？
WebXR API 旨在让浏览器成为VR和AR内容的平台，无需下载额外的应用程序。用户只需访问一个网址，即可通过兼容的设备（如VR头盔、手机或平板电脑）体验沉浸式内容。

核心概念

Session：表示与设备的交互会话，可以是VR或AR模式。
Viewer：用户用来体验内容的设备，如VR头显或手机。
Reference Space：定义了用户如何在虚拟世界中移动和定位的坐标系。
Hit Test：在AR中，用于检测用户在真实世界中点击的位置，以便放置虚拟对象。

开发环境准备

浏览器支持：确保使用支持WebXR的浏览器，如Chrome、Firefox或Edge的最新版本。
开发工具：安装并使用支持WebXR的开发者工具，如Chrome DevTools的WebXR模拟器。
框架和库：虽然直接使用WebXR API可以实现功能，但使用如A-Frame、Babylon.js或Three.js等库可以简化开发流程。

创建一个简单的WebXR场景

以下是一个使用原生WebXR API创建简单VR场景的代码：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <title>WebXR Basic Example</title>
  <style>
    body { margin: 0; }
    canvas { display: block; }
  </style>
</head>
<body>
  <script>
    async function onXRButtonClick() {
      const sessionInit = { optionalFeatures: ['local-floor', 'bounded-floor'] };
      const xrButton = document.querySelector('#xr-button');
      const session = await navigator.xr.requestSession('immersive-vr', sessionInit);
      xrButton.textContent = 'Exit XR';
      
      const gl = document.createElement('canvas').getContext('webgl', { xrCompatible: true });
      const scene = new THREE.Scene();
      const camera = new THREE.PerspectiveCamera(75, window.innerWidth / window.innerHeight, 0.1, 1000);
      const renderer = new THREE.WebGLRenderer({ canvas: gl.canvas, antialias: true });
      renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);

      const geometry = new THREE.BoxGeometry(1, 1, 1);
      const material = new THREE.MeshBasicMaterial({ color: 0x00ff00 });
      const cube = new THREE.Mesh(geometry, material);
      scene.add(cube);

      camera.position.z = 5;

      function animate() {
        requestAnimationFrame(animate);
        cube.rotation.x += 0.01;
        cube.rotation.y += 0.01;
        renderer.render(scene, camera);
      }

      animate();

      session.requestAnimationFrame(onFrame);
      
      function onFrame(time, frame) {
        const pose = frame.getViewerPose(session.baseLayer.getFrameData().pose);
        if (pose) {
          const view = frame.views[0];
          const viewport = session.baseLayer.getViewport(view);
          renderer.setSize(viewport.width, viewport.height);
          renderer.setFramebuffer(frame.renderState.baseLayer.framebuffer);
          renderer.render(scene, camera);
        }
      }

      xrButton.onclick = () => {
        session.end();
        xrButton.textContent = 'Enter XR';
      };
    }
    
    document.querySelector('#xr-button').onclick = onXRButtonClick;
  </script>
  <button id="xr-button">Enter XR</button>
</body>
</html>

进阶应用

AR体验：使用hitTest或hitTestSource来检测用户在现实世界中的点击位置，然后在该位置放置3D模型。
环境映射：利用environment属性获取现实世界的视频流，作为背景或光照参考。
手势识别：在支持的设备上，利用WebXR手势输入API捕捉用户的手势动作，用于交互控制。
性能优化：针对不同的设备和场景调整渲染参数，确保流畅的用户体验。

WebXR 进阶开发技巧

1. 适配多平台与设备

WebXR设计初衷是跨平台，但不同设备（如VR头显、手机、平板）的性能、输入方式、显示特性各不相同。为了提供一致的用户体验：

检测设备能力：使用navigator.xr.isSessionSupported()检测设备是否支持特定类型的XR会话（如immersive-vr或inline）。
灵活的渲染策略：根据设备性能调整渲染分辨率、帧率，例如在低端手机上降低渲染质量以保证流畅性。
输入适配：处理不同设备的输入方式，如VR控制器、触摸屏手势、键盘和鼠标。