三种前端实现VR全景看房的方案！说不定哪天就用得上！
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2021-06-24 08:13
前言
事情是这样的，前几天我接到一个外包工头的新需求，某品牌要搭建一个在线VR展厅，用户可以在手机上通过陀螺仪或者拖动来360度全景参观展厅，这个VR展厅里会有一些信息点，点击之后可以呈现更多信息（视频，图文等）...
我第一反应是用3D引擎，因为我不久前刚用three.js做过一个BMW的在线展厅，基本把three.js摸熟了。
会另写一篇文章教大家用threejs做这个[BMW在线DIY]，感兴趣的小伙伴请关注我吧~
方案一：WebGL3D引擎
使用3D引擎先搭一个基本的3D场景，下面的演示使用three.js，同类的3D引擎我还调研过babylon.js，playcanvas，使用都差不太多，学会一个基本都通的
var scene, camera, renderer;
function initThree(){
//场景
scene = new THREE.Scene();
//镜头
camera = new THREE.PerspectiveCamera(90, document.body.clientWidth / document.body.clientHeight, 0.1, 100);
camera.position.set(0, 0, 0.01);
//渲染器
renderer = new THREE.WebGLRenderer();
renderer.setSize(document.body.clientWidth, document.body.clientHeight);
document.getElementById("container").appendChild(renderer.domElement);
//镜头控制器
var controls = new THREE.OrbitControls(camera, renderer.domElement);
//一会儿在这里添加3D物体
loop();
}
//帧同步重绘
function loop() {
requestAnimationFrame(loop);
renderer.render(scene, camera);
}
window.onload = initThree;
现在我们能看到一个黑乎乎的世界，因为现在scene里什么都没有，接着我们要把三维物体放进去了，使用3D引擎的实现方式无非都是以下几种
使用立方体（box）实现
这种方式最容易理解，我们在一个房间里，看向天花板，地面，正面，左右两面，背面共计六面。我们把所有六个视角拍成照片就得到下面六张图
现在我们直接使用立方体（box）搭出这样一个房间
var materials = [];
//根据左右上下前后的顺序构建六个面的材质集
var texture_left = new THREE.TextureLoader().load( './images/scene_left.jpeg' );
materials.push( new THREE.MeshBasicMaterial( { map: texture_left} ) );
var texture_right = new THREE.TextureLoader().load( './images/scene_right.jpeg' );
materials.push( new THREE.MeshBasicMaterial( { map: texture_right} ) );
var texture_top = new THREE.TextureLoader().load( './images/scene_top.jpeg' );
materials.push( new THREE.MeshBasicMaterial( { map: texture_top} ) );
var texture_bottom = new THREE.TextureLoader().load( './images/scene_bottom.jpeg' );
materials.push( new THREE.MeshBasicMaterial( { map: texture_bottom} ) );
var texture_front = new THREE.TextureLoader().load( './images/scene_front.jpeg' );
materials.push( new THREE.MeshBasicMaterial( { map: texture_front} ) );
var texture_back = new THREE.TextureLoader().load( './images/scene_back.jpeg' );
materials.push( new THREE.MeshBasicMaterial( { map: texture_back} ) );
var box = new THREE.Mesh( new THREE.BoxGeometry( 1, 1, 1 ), materials );
scene.add(box);
好，现在我们把镜头camera（也就是人的视角），放到box内，并且让所有贴图向内翻转后，VR全景就实现了。
box.geometry.scale( 1, 1, -1 );
现在我们进入了这个盒子！！
threejs官方立方体全景示例
使用球体（sphere）实现
我们将房间360度球形范围内所有的光捕捉到一个图片上，再将这张图片展开为矩形，就能得到这样一张全景图片
var sphereGeometry = new THREE.SphereGeometry(/*半径*/1, /*垂直节点数量*/50, /*水平节点数量*/50);//节点数量越大，需要计算的三角形就越多，影响性能
var sphere = new THREE.Mesh(sphereGeometry);
sphere.material.wireframe = true;//用线框模式大家可以看得清楚是个球体而不是圆形
scene.add(sphere);
现在我们把这个全景图片贴到这个球体上
var texture = new THREE.TextureLoader().load('./images/scene.jpeg');
var sphereMaterial = new THREE.MeshBasicMaterial({map: texture});
var sphere = new THREE.Mesh(sphereGeometry,sphereMaterial);
// sphere.material.wireframe = true;
和之前一样，我们把镜头camera（也就是人的视角），放到球体内，并且让所有贴图向内翻转后，VR全景就实现了
现在我们进入了这个球体！！
var sphereGeometry = new THREE.SphereGeometry(/*半径*/1, 50, 50);
sphereGeometry.scale(1, 1, -1);
threejs官方球体全景示例
添加信息点
在VR全景中，我们需要放置一些信息点，用户点击之后做一些动作。
现在我们建立这样一个点的数组
var hotPoints=[
{
position:{
x:0,
y:0,
z:-0.2
},
detail:{
"title":"信息点1"
}
},
{
position:{
x:-0.2,
y:-0.05,
z:0.2
},
detail:{
"title":"信息点2"
}
}
];
遍历这个数组，并将信息点的指示图添加到3D场景中
var pointTexture = new THREE.TextureLoader().load('images/hot.png');
var material = new THREE.SpriteMaterial( { map: pointTexture} );
for(var i=0;i<hotPoints.length;i++){
var sprite = new THREE.Sprite( material );
sprite.scale.set( 0.1, 0.1, 0.1 );
sprite.position.set( hotPoints[i].position.x, hotPoints[i].position.y, hotPoints[i].position.z );
scene.add( sprite );
}
看到HOT指示图了吗？
添加点击事件，首先将全部的sprite放到一个数组里
sprite.detail = hotPoints[i].detail;
poiObjects.push(sprite);
然后我们通过射线检测（raycast），就像是镜头中心向鼠标所点击的方向发射出一颗子弹，去检查这个子弹最终会打中哪些物体。
document.querySelector("#container").addEventListener("click",function(event){
event.preventDefault();
var raycaster = new THREE.Raycaster();
var mouse = new THREE.Vector2();
mouse.x = ( event.clientX / document.body.clientWidth ) * 2 - 1;
mouse.y = - ( event.clientY / document.body.clientHeight ) * 2 + 1;
raycaster.setFromCamera( mouse, camera );
var intersects = raycaster.intersectObjects( poiObjects );
if(intersects.length>0){
alert("点击了热点"+intersects[0].object.detail.title);
}
});
方案二：CSS3D
threejs等3d引擎太强大了，这些引擎的代码量都有大几百K，在今天的网速下显得无所谓，但在几年前我接到需求时仍然是重要的考量因素。既然我们只用到3D引擎的一点点功能，那么能否找到一个更加轻量的3D引擎呢。
有！css3d-engine，这个3d引擎只有14kb，并且在多个大牌商业项目中应用
淘宝造物节 https://shrek.imdevsh.com/show/zwj/ adidas绝不凋谢 https://shrek.imdevsh.com/show/drose/ adidas胜势全开 https://shrek.imdevsh.com/show/bbcny/ adidas绝不跟随 https://shrek.imdevsh.com/show/crazylight/
使用skybox实现
window.onload=initCSS3D;
function initCSS3D(){
var s = new C3D.Stage();
s.size(window.innerWidth, window.innerHeight).update();
document.getElementById('container').appendChild(s.el);
var box = new C3D.Skybox();
box.size(954).position(0, 0, 0).material({
front: {image: "images/scene_front.jpeg"},
back: {image: "images/scene_back.jpeg"},
left: {image: "images/scene_right.jpeg"},
right: {image: "images/scene_left.jpeg"},
up: {image: "images/scene_top.jpeg"},
down: {image: "images/scene_bottom.jpeg"},
}).update();
s.addChild(box);
function loop() {
angleX += (curMouseX - lastMouseX + lastAngleX - angleX) * 0.3;
angleY += (curMouseY - lastMouseY + lastAngleY - angleY) * 0.3;
s.camera.rotation(angleY, -angleX, 0).updateT();
requestAnimationFrame(loop);
}
loop();
var lastMouseX = 0;
var lastMouseY = 0;
var curMouseX = 0;
var curMouseY = 0;
var lastAngleX = 0;
var lastAngleY = 0;
var angleX = 0;
var angleY = 0;
document.addEventListener("mousedown", mouseDownHandler);
document.addEventListener("mouseup", mouseUpHandler);
function mouseDownHandler(evt) {
lastMouseX = curMouseX = evt.pageX;
lastMouseY = curMouseY = evt.pageY;
lastAngleX = angleX;
lastAngleY = angleY;
document.addEventListener("mousemove", mouseMoveHandler);
}
function mouseMoveHandler(evt) {
curMouseX = evt.pageX;
curMouseY = evt.pageY;
}
function mouseUpHandler(evt) {
curMouseX = evt.pageX;
curMouseY = evt.pageY;
document.removeEventListener("mousemove", mouseMoveHandler);
}
}
方案二的好处除了库很小以外，还是div+css来搭建三维场景的。但这个库的作者几乎不维护，遇到问题必须得自己想办法解决，比如使用在电脑上会看到明显的面片边缘
但是在手机上浏览的话表现还是相当完美的
添加信息点
我们继续为它添加可交互的信息点
var hotPoints=[
{
position:{
x:0,
y:0,
z:-476
},
detail:{
"title":"信息点1"
}
},
{
position:{
x:0,
y:0,
z:476
},
detail:{
"title":"信息点2"
}
}
];
function initPoints(){
var poiObjects = [];
for(var i=0;i<hotPoints.length;i++){
var _p = new C3D.Plane();
_p.size(207, 162).position(hotPoints[i].position.x,hotPoints[i].position.y,hotPoints[i].position.z).material({
image: "images/hot.png",
repeat: 'no-repeat',
bothsides: true,//注意这个两面贴图的属性
}).update();
s.addChild(_p);
_p.el.detail = hotPoints[i].detail;
_p.on("click",function(e){
console.log(e.target.detail.title);
})
}
}
这样就可以显示信息点了，并且由于是div，我们非常容易添加鼠标点击交互等效果
不过，bothsides属性为true时，背面的信息点图片是反的。
所以我们这里要做一点处理，根据其与相机的夹角重置一下信息点的旋转角度。（如果是那种怎么旋转都无所谓的图片，比如圆点则无需处理）
var r = Math.atan2(hotPoints[i].position.z-0,0-0) * 180 / Math.PI+90;
_p.size(207, 162).position(hotPoints[i].position.x,hotPoints[i].position.y,hotPoints[i].position.z).material({
image: "images/hot.png",
repeat: 'no-repeat',
bothsides: false,
}).update();
需求升级了！
以上两个方案，我以为可以给客户交差了。但客户又提出了一些想法
全景图质量需要更高，但加载速度不允许更慢
每个场景的信息点挺多的，坐标编辑太麻烦了
当时我心里想，总共才收你万把块钱，难不成还得给你定制个引擎，再做个可视化编辑器？
直到客户发过来一个参考链接，我看完惊呆了，全景图非常清晰，但首次加载速度极快，像百度地图一样，是一块块从模糊到清晰被加载出来的。
通过检查参考链接网页的代码，发现了方案三
方案三：pano2vr
pano2vr是一款所见即所得的全景VR制作软件（正版149欧元），功能挺强大的，可以直接输出成HTML5静态网页，体验非常不错。
而其核心库pano2vr_player.js代码量也只有238kb。
我们可以直接使用这个软件来可视化的添加信息点，输出成HTML5后，除了静态图片以外，所有配置信息都在这个pano.xml文件里
修改信息点图片
整体的交互体验都非常好，但默认的信息点样式不喜欢，我们可以通过下面的代码来修改信息点图片
pano.readConfigUrlAsync("pano.xml",()=>{
var pois=pano.getPointHotspotIds();
var hotScale = 0.2;
for(var i=0;i<pois.length;i++){
var ids=pois[i];
var hotsopt=pano.getHotspot(ids);
hotsopt.div.firstChild.src="images/hot.png";
hotsopt.div.firstChild.style.width = 207*hotScale+"px";
hotsopt.div.firstChild.style.height = 162*hotScale+"px";
hotsopt.div.onmouseover = null;
hotsopt.div.setAttribute("ids",ids);
hotsopt.div.onclick=function() {
//在这里可以响应信息点的点击事件啦
console.log(this.getAttribute("ids"));
};
}
});
哈哈，没想到最终的方案不仅极其简单的就实现了体验良好的VR全景，还附送了非常方便的信息点编辑。除去第一次开发的耗时，以后再制作新的VR场景也就是花个10分钟即可搞定。
但想到外包工头经常压榨我的报价，压缩我的工期，无理变更需求
收到工程款的时候他请我去K歌，坐在KTV的包间里我没有告诉他使用pano2vr的事，而是对他说
每个VR场景的信息点都要花1天时间编辑
每制作一个新的VR场景，你收品牌方8k
我每个场景收你3k，你躺赚5k
毕竟咱们老朋友了，我够意思吧
他豪爽的干掉手中的啤酒说：“好兄弟，我给你唱一首！”
本故事纯属虚构，文末配图如有侵权，请联系我跟老板大哥喝一杯
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