การเริ่มต้นใช้งาน Google Cardboard สำหรับ iOS อย่างรวดเร็ว

คู่มือนี้จะแสดงวิธีใช้ Cardboard SDK สำหรับ iOS เพื่อสร้างประสบการณ์ Virtual Reality (VR) ของคุณเอง

คุณใช้ Cardboard SDK เพื่อเปลี่ยนสมาร์ทโฟนเป็นแพลตฟอร์ม VR ได้ สมาร์ทโฟนสามารถแสดงฉาก 3 มิติพร้อมการแสดงภาพสามมิติ ติดตามและตอบสนองต่อการเคลื่อนไหวของศีรษะ และโต้ตอบกับแอปด้วยการตรวจจับเมื่อผู้ใช้กดปุ่มบนแว่น

ในการเริ่มต้นใช้งาน คุณจะใช้ HelloCardboard ซึ่งเป็นเกมสาธิตที่สาธิตฟีเจอร์หลักๆ ของ Cardboard SDK ในเกม ผู้ใช้สำรวจโลกเสมือนเพื่อค้นหาและเก็บวัตถุ ซึ่งจะแสดงวิธีการต่อไปนี้

  • ตั้งค่าสภาพแวดล้อมในการพัฒนาซอฟต์แวร์
  • ดาวน์โหลดและสร้างแอปเดโม
  • สแกนคิวอาร์โค้ดของแว่น Cardboard เพื่อบันทึกพารามิเตอร์
  • ติดตามการเคลื่อนไหวศีรษะของผู้ใช้
  • แสดงภาพสามมิติโดยการตั้งค่าความผิดเพี้ยนที่ถูกต้องสำหรับตาแต่ละข้าง

ตั้งค่าสภาพแวดล้อมในการพัฒนาซอฟต์แวร์

ข้อกำหนดเกี่ยวกับฮาร์ดแวร์

ข้อกำหนดของซอฟต์แวร์

ดาวน์โหลดและสร้างแอปเดโม

Cardboard SDK สร้างขึ้นโดยใช้ไฟล์ซอร์ส Protocol Buffers ที่คอมไพล์ไว้ล่วงหน้า ดูขั้นตอนการสร้างไฟล์ต้นฉบับตั้งแต่ต้นได้ที่นี่

  1. โคลน SDK ของ Cardboard และแอปสาธิต Hello Cardboard จาก GitHub โดยเรียกใช้คำสั่งนี้

    git clone https://github.com/googlevr/cardboard.git
  2. ติดตั้งการพึ่งพา Protocol Buffers ในโปรเจ็กต์ Xcode โดยเรียกใช้คำสั่งนี้ที่รูทของที่เก็บ:

    pod install
  3. เปิดพื้นที่ทำงานของ Cardboard (Cardboard.xcworkspace) ใน Xcode

  4. เปลี่ยนรหัสชุดของแอปเพื่อให้คุณลงนามแอปกับทีมได้

  5. ไปที่ SDK > สร้างระยะ > ลิงก์ไบนารีกับไลบรารี

    1. นำ libPods-sdk.a ออกจากรายการด้วยการเลือกดังกล่าวแล้วคลิกปุ่ม "-"
    2. เพิ่ม libProtobuf-C++.a ในรายการโดยคลิกที่ปุ่ม "+" แล้วเลือก ในกรณีที่มีข้อความแนะนำให้ใช้ XCFramework ปรากฏขึ้น ให้คลิก "เพิ่มทันที"
  6. คลิกเรียกใช้

สแกนคิวอาร์โค้ด

หากต้องการบันทึกพารามิเตอร์ของอุปกรณ์ ให้สแกนคิวอาร์โค้ดบนแว่น Cardboard ดังนี้

ลองใช้เดโม

ใน HelloCardboard คุณจะค้นหาและรวบรวมทรงกลมลูกโลกในพื้นที่ 3 มิติ

วิธีค้นหาและรวบรวมทรงกลม

  1. หันศีรษะไปในทิศทางใดก็ได้จนกว่าคุณจะเห็นทรงกลมลอย

  2. มองตรงไปที่ทรงกลม ซึ่งจะทำให้ภาพเปลี่ยนสี

  3. กดปุ่มแว่น Cardboard เพื่อ "รวบรวม" ทรงกลม

กำหนดค่าอุปกรณ์

เมื่อผู้ใช้แตะไอคอนรูปเฟืองเพื่อเปลี่ยนแว่น Cardboard ระบบจะเรียกใช้เมธอด didTapSwitchButton ใน HelloCardboardOverlayView

- (void)didTapSwitchButton:(id)sender {
  if ([self.delegate respondsToSelector:@selector(didTapBackButton)]) {
    [self.delegate didChangeViewerProfile];
  }
  self.settingsBackgroundView.hidden = YES;
}

การดำเนินการนี้จะโทรหา CardboardQrCode_scanQrCodeAndSaveDeviceParams ซึ่งจะเปิดหน้าต่างสำหรับสแกนโค้ด QR ของผู้ชม เมื่อผู้ใช้สแกนคิวอาร์โค้ด ระบบจะอัปเดตพารามิเตอร์การบิดเบี้ยวของอุปกรณ์

- (void)switchViewer {
  CardboardQrCode_scanQrCodeAndSaveDeviceParams();
}

- (void)didChangeViewerProfile {
  [self pauseCardboard];
  [self switchViewer];
  [self resumeCardboard];
}

การติดตามการเคลื่อนไหวของศีรษะ

สร้างเครื่องมือติดตามศีรษะ

ระบบจะสร้างอุปกรณ์ติดตามศีรษะขึ้น 1 ครั้งในเมธอด viewDidLoad ของ HelloCardboardViewController ดังนี้

_cardboardHeadTracker = CardboardHeadTracker_create();

หยุดติดตามศีรษะชั่วคราวและกลับมาใช้งานอีกครั้ง

เมธอด pauseCardboard และ resumeCardboard ในคลาส HelloCardboardViewController จะหยุดชั่วคราวและกลับมาใช้เครื่องติดตามศีรษะต่อตามลำดับ resumeCardboard ยังตั้งค่าแฟล็ก _updateParams ซึ่งจะทำให้ พารามิเตอร์ของอุปกรณ์ได้รับการอัปเดตในการเรียกใช้การวาดครั้งถัดไป

- (void)pauseCardboard {
  self.paused = true;
  CardboardHeadTracker_pause(_cardboardHeadTracker);
}

- (void)resumeCardboard {
  // Parameters may have changed.
  _updateParams = YES;

  // Check for device parameters existence in app storage. If they're missing,
  // we must scan a Cardboard QR code and save the obtained parameters.
  uint8_t *buffer;
  int size;
  CardboardQrCode_getSavedDeviceParams(&buffer, &size);
  if (size == 0) {
    [self switchViewer];
  }
  CardboardQrCode_destroy(buffer);

  CardboardHeadTracker_resume(_cardboardHeadTracker);
  self.paused = false;
}

การบิดเบี้ยวของเลนส์

ทุกครั้งที่ Cardboard สแกนคิวอาร์โค้ดใหม่ โค้ดต่อไปนี้จะอ่านพารามิเตอร์ที่บันทึกไว้ และนำไปใช้ในการสร้างวัตถุที่บิดเบี้ยวของเลนส์ ซึ่งทำให้มีการบิดเบี้ยวของเลนส์อย่างเหมาะสม กับเนื้อหาที่แสดงผล

CardboardQrCode_getSavedDeviceParams(&encodedDeviceParams, &size);

// Create CardboardLensDistortion.
CardboardLensDistortion_destroy(_cardboardLensDistortion);
_cardboardLensDistortion =
    CardboardLensDistortion_create(encodedDeviceParams, size, width, height);

// Initialize HelloCardboardRenderer.
_renderer.reset(new cardboard::hello_cardboard::HelloCardboardRenderer(
      _cardboardLensDistortion, _cardboardHeadTracker, width, height));

การแสดงภาพ

การแสดงผลเนื้อหาใน Cardboard เกี่ยวข้องกับสิ่งต่อไปนี้

  • การสร้างพื้นผิว
  • การรับเมทริกซ์การดูและการฉายภาพสำหรับตาซ้ายและขวา
  • การสร้างโหมดแสดงภาพและการตั้งค่าโครงข่ายการบิดเบี้ยว
  • กำลังแสดงผลแต่ละเฟรม

สร้างพื้นผิว

เนื้อหาจะถูกวาดลงบนพื้นผิว ซึ่งแบ่งออกเป็นส่วนต่างๆ สำหรับตาซ้ายและขวา ส่วนเหล่านี้จะเริ่มต้นใน _leftEyeTexture และ _rightEyeTexture ตามลำดับ แอปตัวอย่างใช้พื้นผิวเดียวสำหรับตาทั้ง 2 ข้าง แต่ก็สามารถสร้างพื้นผิวแยกกันสำหรับดวงตาแต่ละข้างได้

// Generate texture to render left and right eyes.
glGenTextures(1, &_eyeTexture);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, _eyeTexture);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE);

glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, _width, _height, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, 0);

_leftEyeTexture.texture = _eyeTexture;
_leftEyeTexture.left_u = 0;
_leftEyeTexture.right_u = 0.5;
_leftEyeTexture.top_v = 1;
_leftEyeTexture.bottom_v = 0;

_rightEyeTexture.texture = _eyeTexture;
_rightEyeTexture.left_u = 0.5;
_rightEyeTexture.right_u = 1;
_rightEyeTexture.top_v = 1;
_rightEyeTexture.bottom_v = 0;
CheckGLError("Create Eye textures");

พื้นผิวเหล่านี้จะส่งผ่านไปในรูปของพารามิเตอร์ไปยัง CardboardDistortionRenderer_renderEyeToDisplay

ดูเมทริกซ์การดูและการฉายภาพสำหรับตาซ้ายและขวา

ขั้นแรก ดึงข้อมูลเมทริกซ์ตาสำหรับตาซ้ายและขวา

CardboardLensDistortion_getEyeFromHeadMatrix(_lensDistortion, kLeft, _eyeMatrices[kLeft]);
CardboardLensDistortion_getEyeFromHeadMatrix(_lensDistortion, kRight, _eyeMatrices[kRight]);
CardboardLensDistortion_getProjectionMatrix(_lensDistortion, kLeft, kZNear, kZFar,
                                            _projMatrices[kLeft]);
CardboardLensDistortion_getProjectionMatrix(_lensDistortion, kRight, kZNear, kZFar,
                                            _projMatrices[kRight]);

ต่อไป สร้างโครงข่ายการบิดเบี้ยวสำหรับดวงตาแต่ละข้าง แล้วส่งไปยังโปรแกรมแสดงผลการบิดเบี้ยว โดยทำดังนี้

CardboardLensDistortion_getDistortionMesh(_lensDistortion, kLeft, &leftMesh);
CardboardLensDistortion_getDistortionMesh(_lensDistortion, kRight, &rightMesh);

สร้างโหมดแสดงภาพและตั้งค่าตาข่ายการบิดเบี้ยวที่ถูกต้อง

โหมดแสดงภาพต้องเริ่มต้นเพียงครั้งเดียว เมื่อสร้างตัวแสดงผลแล้ว ให้ตั้งค่าตาข่ายการบิดเบี้ยวใหม่สำหรับตาซ้ายและขวาตามค่า Mesh ที่แสดงผลจากฟังก์ชัน CardboardLensDistortion_getDistortionMesh

_distortionRenderer = CardboardOpenGlEs2DistortionRenderer_create();
CardboardDistortionRenderer_setMesh(_distortionRenderer, &leftMesh, kLeft);
CardboardDistortionRenderer_setMesh(_distortionRenderer, &rightMesh, kRight);

การแสดงผลเนื้อหา

ดึงข้อมูลการวางแนวส่วนหัวปัจจุบันจาก CardboardHeadTracker_getPose:

CardboardHeadTracker_getPose(_headTracker, targetTime, position, orientation);
_headView =
    GLKMatrix4Multiply(GLKMatrix4MakeTranslation(position[0], position[1], position[2]),
                       GLKMatrix4MakeWithQuaternion(GLKQuaternionMakeWithArray(orientation)));

ใช้การวางแนวศีรษะปัจจุบันกับเมทริกซ์มุมมองและการฉายภาพเพื่อเขียนเมทริกซ์การฉายภาพของมุมมอง และใช้เพื่อแสดงเนื้อหาของโลกสำหรับดวงตาแต่ละข้าง

// Draw left eye.
glViewport(0, 0, _width / 2.0, _height);
glScissor(0, 0, _width / 2.0, _height);
DrawWorld(_leftEyeViewPose, GLKMatrix4MakeWithArray(_projMatrices[kLeft]));

// Draw right eye.
glViewport(_width / 2.0, 0, _width / 2.0, _height);
glScissor(_width / 2.0, 0, _width / 2.0, _height);
DrawWorld(_rightEyeViewPose, GLKMatrix4MakeWithArray(_projMatrices[kRight]));

ใช้ CardboardDistortionRenderer_renderEyeToDisplay เพื่อนำการแก้ไขการบิดเบี้ยว ไปใช้กับเนื้อหาและแสดงผลเนื้อหาบนหน้าจอ

CardboardDistortionRenderer_renderEyeToDisplay(_distortionRenderer, renderTarget, /*x=*/0,
                                               /*y=*/0, _width, _height, &_leftEyeTexture,
                                               &_rightEyeTexture);