如何用BOM實現頁面的AR/VR功能？

bom不能直接實現頁面的ar/vr功能。因為bom主要用于瀏覽器窗口、導航、環境信息等基礎操作，無法訪問攝像頭、陀螺儀或進行高性能3d渲染；而ar/vr依賴webxr device api與webgl/webgpu結合，通過1.檢測webxr支持、2.請求xr會話、3.設置渲染上下文、4.進入渲染循環、5.渲染3d內容等步驟實現，這些均超出了bom的能力范圍。

要直接回答標題的問題，利用BOM實現頁面的AR/VR功能，這是一個常見的誤解。實際上，Browser Object Model (BOM) 并非用于直接構建增強現實（AR）或虛擬現實（VR）體驗的工具。BOM主要提供與瀏覽器窗口、歷史記錄、屏幕等交互的接口。網頁上的AR/VR功能，其核心是WebXR Device API，它與WebGL或WebGPU等圖形渲染技術緊密結合，才能在瀏覽器中實現沉浸式體驗。

解決方案

在網頁上實現AR/VR功能，真正的解決方案圍繞著WebXR Device API展開。這個API是W3C制定的一項標準，它允許Web內容直接訪問AR/VR設備的輸入和輸出能力。簡單來說，WebXR是你的Web應用與用戶頭戴設備（如VR頭顯）或環境感知能力（如手機攝像頭用于AR）之間的橋梁。

要構建一個WebXR應用，通常需要以下幾個關鍵步驟：

1. 檢測WebXR支持： 檢查navigator.xr對象是否存在，以確認瀏覽器是否支持WebXR。
2. 請求XR會話： 根據需求請求不同類型的會話，例如’immersive-vr’用于全沉浸式VR，或’immersive-ar’用于將虛擬內容疊加到現實世界。
3. 設置渲染上下文： 通常會創建一個WebGL或WebGPU上下文，作為渲染AR/VR場景的畫布。
4. 進入渲染循環： 在XR會話中，通過Session.requestAnimationFrame()進入一個持續的渲染循環，每幀獲取設備姿態（pose）信息，并更新和渲染3D場景。
5. 渲染3D內容： 利用Three.JS、Babylon.js等3D庫來管理場景中的對象、燈光、材質，并將它們渲染到XR設備提供的視圖中。

這個流程與BOM的職責范圍完全不同。BOM可以幫助你了解瀏覽器環境（比如窗口大小），但它無法提供對攝像頭、陀螺儀、空間追蹤或3D圖形渲染的底層訪問。

為什么BOM不能直接實現AR/VR功能？

這是一個非常好的問題，它觸及了Web技術棧中不同層級的功能邊界。當我們談論BOM時，我們指的是window對象及其子對象，比如navigator、screen、location、history等。這些API主要用于：

• 瀏覽器窗口操作： 打開新窗口、調整窗口大小、滾動頁面。
• 導航控制： 前進、后退、重定向頁面。
• 環境信息獲取： 獲取屏幕分辨率、瀏覽器信息（用戶代理字符串）。
• 定時器： setTimeout, setInterval。

你仔細想想，這些功能里，哪一個能讓你訪問手機攝像頭實時視頻流，或者獲取VR頭顯在三維空間中的精確位置和方向？答案是：沒有。AR/VR功能的核心在于：

• 傳感器數據處理： 需要訪問設備的攝像頭（用于AR的透視）、陀螺儀、加速度計等，以理解用戶和設備在真實世界中的位置和運動。
• 空間追蹤： 需要算法來計算用戶在虛擬或現實空間中的精確位置和方向，這是實現沉浸感和交互的基礎。
• 高性能3D渲染： 必須實時渲染復雜的3D模型、紋理、光照，并且通常需要以高幀率（例如90Hz）為雙眼獨立渲染，以避免暈動癥。

BOM的設計初衷和能力范圍，與這些底層、高性能的AR/VR需求完全不符。它更像是瀏覽器這個“房子”的“門窗”和“地址牌”，而AR/VR則需要直接觸達“地基”和“電力系統”。

WebXR API：網頁AR/VR的基石是什么？

正如前面提到的，WebXR Device API就是網頁AR/VR的真正基石。它是一套專門為沉浸式體驗設計的接口，其目標是讓Web開發者能夠創建跨設備的AR/VR內容，無論是在智能手機、VR頭顯還是其他XR設備上。

WebXR API的核心功能包括：

• 會話管理 (XRSession)： 這是AR/VR體驗的生命周期管理，包括請求會話、進入/退出沉浸模式。你可以選擇不同的會話模式，例如’immersive-ar’（增強現實）或’immersive-vr’（虛擬現實）。
• 參考空間 (XRReferenceSpace)： 定義了AR/VR場景的坐標系。例如，’local-floor’表示以用戶腳下的地面為原點，’viewer’表示以用戶頭部為原點。
• 幀循環 (XRFrame)： 在每一幀渲染時，WebXR會提供當前設備的姿態（viewerPose），包括位置和方向，以及每個視圖（例如VR中的左右眼）的投影矩陣和視圖矩陣。開發者利用這些信息來渲染3D場景。
• 輸入處理 (XRInputSource)： 處理來自控制器、手部追蹤或凝視等的用戶輸入。

一個簡單的WebXR AR會話啟動流程大致如下：

async function startARSession() {   if (navigator.xr) {     try {       // 檢查是否支持沉浸式AR會話       await navigator.xr.isSessionSupported('immersive-ar');        const session = await navigator.xr.requestSession('immersive-ar', {         requiredFeatures: ['local-floor', 'hit-test'] // 請求地面參考空間和命中測試能力       });        // 獲取WebXR渲染層       const xrLayer = new XRWebGLLayer(session, gl); // gl是WebGL上下文        session.updateRenderState({ baseLayer: xrLayer });        // 進入XR幀循環       session.requestAnimationFrame(onXRFrame);        console.log('AR session started!');      } catch (error) {       console.error('Failed to start AR session:', error);       // 處理用戶拒絕權限、設備不支持等錯誤     }   } else {     console.warn('WebXR is not supported in this browser.');   } }  // XR幀渲染回調函數 function onXRFrame(time, frame) {   const session = frame.session;   const pose = frame.getViewerPose(session.referenceSpace);    if (pose) {     // 根據pose信息更新3D場景的相機位置和方向     // 然后使用WebGL/Three.js等渲染3D內容   }    session.requestAnimationFrame(onXRFrame); // 請求下一幀 }  // 假設有一個按鈕點擊事件來啟動AR // document.getElementById('startButton').addEventListener('click', startARSession);

這段代碼展示了WebXR如何直接與navigator.xr交互，請求會話，并進入專門的渲染循環，這與BOM的任何功能都無關。

結合3D庫：讓AR/VR內容活起來

WebXR API提供了與AR/VR硬件通信的底層能力，但它本身不負責3D模型的加載、場景管理、光照計算或動畫播放。這就好比你有了發動機和底盤，但還需要車身和內飾才能成為一輛完整的車。在這里，3D圖形庫扮演了“車身和內飾”的角色，它們極大地簡化了3D內容的創建和渲染。

最常用的Web 3D庫有：

• Three.js： 這是一個非常流行且功能強大的JavaScript 3D庫。它封裝了WebXR和WebGL的復雜性，提供了高級API來創建幾何體、材質、燈光、相機，并管理場景中的對象。Three.js與WebXR的集成非常成熟，你可以輕松地將你的Three.js場景渲染到AR/VR設備上。例如，Three.js的WebXRManager會自動處理視圖矩陣、投影矩陣和渲染目標，讓開發者專注于場景內容本身。
• Babylon.js： 另一個功能豐富的3D引擎，提供了完整的工具鏈，包括場景編輯器、材質系統、物理引擎等。它同樣支持WebXR，并提供了易于使用的API來構建沉浸式體驗。
• A-Frame： 如果你更喜歡聲明式編程，A-Frame是一個基于Three.js的WebXR框架。它允許你通過html標簽來構建AR/VR場景，例如、、等。A-Frame大大降低了WebXR開發的門檻，特別適合快速原型開發或對3D編程不熟悉的開發者。

這些3D庫與WebXR API協同工作，形成了網頁AR/VR開發的完整技術棧：WebXR負責設備交互和姿態追蹤，而3D庫則負責將你的虛擬世界呈現在用戶眼前。沒有這些3D庫，即使WebXR能夠獲取設備數據，你也沒有便捷的方式來創建和渲染那些引人入勝的虛擬或增強現實內容。