Google VR技术大揭秘

2019-11-07 23:42:27

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来源：转载

供稿：网友

VR

虚拟现实（Virtual Reality）技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真, 使用户沉浸到该环境中。

附：Wikipedia

VR产品

Google VR Oculus HTC Vivi

Google VR for Android

Google VR SDK同时支持DayDream和CardBoard。包含了一些用于创建App的简单API和支持DayDream手机、DayDream控制器的复杂API。同时涵盖了Android、iOS、Unity三大平台。

SDK下载

sdk地址：

git clone https://github.com/googlevr/gvr-android-sdk.git

运行官网项目

在使用之前，我们先运行下官网的项目。导入gvr-android-sdk到Android Studio, 同步的过程中需要下载很多库所以会比较耗时，另外可能出现build失败的情况，这时可以尝试使用本地的gradle来编译。 gradle版本最好为最新版本。这里写图片描述

项目展示了印加文明遗迹马丘比丘的全景图(Panorama)：这里写图片描述

在真机上运行时，会有一个Cardboard选项。点击上图红色框中的按钮即可进入Cardboard模式。这里写图片描述

Demo代码的主要逻辑就是加载一张全景图放入VrPanoramaView中。

panoOptions = new Options();panoOptions.inputType = Options.TYPE_STEREO_OVER_UNDER;//图像类型为立体图像istr = assetManager.open("andes.jpg");//加载assets目录下的全景图panoWidgetView.loadImageFromBitmap(BitmapFactory.decodeStream(istr), panoOptions);

全景图片andes是由两张图片组成，上面一张是给左眼看，下面一张是给右眼看。

这里写图片描述

Demo的声音的实现是加载assets目录下的congo.mp4视频到VrVideoView中。

videoWidgetView.loadVideoFromAsset("congo.mp4", options);

congo.mp4的视频内容也是分为上下部分，上面给左眼看，下面给右眼看。

treasurehunt

treasurehunt展示了一个简单到离谱的寻宝游戏，当vr世界中矩形变成金黄色时，点击手机屏幕或者使用Daydream的控制器，即可完成寻宝。游戏还伴有音效。这里写图片描述

controllerclient

接收DayDream控制器输入示例

videoplayer

使用Asynchronous RePRojection播放视频示例

全景图（PanoramaActivity）

1. 配置build.gradle

//修改minSDK为19minSdkVersion 19//添加依赖compile 'com.google.vr:sdk-panowidget:1.20.0'

2. 配置AndroidManifest.xml

由于全景图占内存较大，当加载多张全景图时可能存在内存溢出的情况，所以这里开启largeHeap。

3. 加载全景图

private class LoadPanoramaImageTask extends AsyncTask<Void, Void, Bitmap> { @Override protected Bitmap doInBackground(Void... params) { try { //加载assets目录下的全景图片 AssetManager assetManager = getAssets(); InputStream open = assetManager.open("andes.jpg"); return BitmapFactory.decodeStream(open); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } return null; } @Override protected void onPostExecute(Bitmap bitmap) { VrPanoramaView.Options options = new VrPanoramaView.Options(); //图片类型为立体图像 options.inputType = VrPanoramaView.Options.TYPE_STEREO_OVER_UNDER; mVrPanoramaView.loadImageFromBitmap(bitmap, options); }}

4. 生命周期管理

@Overrideprotected void onPause() { mVrPanoramaView.pauseRendering(); super.onPause();}@Overrideprotected void onResume() { super.onResume(); mVrPanoramaView.resumeRendering();}@Overrideprotected void onDestroy() { // Destroy the widget and free memory. mVrPanoramaView.shutdown(); // The background task has a 5 second timeout so it can potentially stay alive for 5 seconds // after the activity is destroyed unless it is explicitly cancelled. if (mLoadPanoramaImageTask != null) { mLoadPanoramaImageTask.cancel(true); } super.onDestroy();}

5. 事件监听

mVrPanoramaView.setEventListener(mVrPanoramaEventListener);private VrPanoramaEventListener mVrPanoramaEventListener = new VrPanoramaEventListener() { /** * 点击回调 */ @Override public void onClick() { super.onClick(); } /** * 加载数据成功回调 */ @Override public void onLoadSuccess() { super.onLoadSuccess(); } /** * 加载数据失败回调 */ @Override public void onLoadError(String errorMessage) { super.onLoadError(errorMessage); }};

360 视频

1. 配置build.gradle

//添加依赖//minSdkVersion 19//已经配置则忽略compile 'com.google.vr:sdk-videowidget:1.20.0'

2. 配置AndroidManifest.xml (已经配置则忽略)

3. 加载视频

VrVideoView.Options options = new VrVideoView.Options();//视频类型为立体视频options.inputType = VrVideoView.Options.TYPE_STEREO_OVER_UNDER;try { mVrVideoView.loadVideoFromAsset("congo.mp4", options);} catch (IOException e) { e.printStackTrace();}

4. 生命周期管理

@Overrideprotected void onPause() { super.onPause(); // Prevent the view from rendering continuously when in the background. mVrVideoView.pauseRendering(); // If the video is playing when onPause() is called, the default behavior will be to pause // the video and keep it paused when onResume() is called. isPaused = true;}@Overrideprotected void onResume() { super.onResume(); mVrVideoView.resumeRendering();}@Overrideprotected void onDestroy() { // Destroy the widget and free memory. mVrVideoView.shutdown(); super.onDestroy();}

5. 事件监听

private VrVideoEventListener mVrEventListener = new VrVideoEventListener() { @Override public void onLoadError(String errorMessage) { Toast.makeText(VrVideoActivity.this, "onLoadError", Toast.LENGTH_SHORT).show(); } @Override public void onLoadSuccess() { Toast.makeText(VrVideoActivity.this, "onLoadSuccess", Toast.LENGTH_SHORT).show(); } @Override public void onNewFrame() { } @Override public void onCompletion() { Toast.makeText(VrVideoActivity.this, "onCompletion", Toast.LENGTH_SHORT).show(); mVrVideoView.seekTo(0);//播放结束后重新开始播放 } @Override public void onClick() { togglePause();//点击暂停或者播放 }};

Demo

这里写图片描述

本demo实现一个全景图控制显示的效果。这里主要演示下VrPanoramaView控件的使用。

初始化VrPanoramaView

private void initPanoramaView() { mVrPanoramaView = (VrPanoramaView) findViewById(R.id.vr_panorama_view); //mVrPanoramaView.setDisplayMode(VrWidgetView.DisplayMode.FULLSCREEN_MONO);//全屏模式，弹出一个全屏的Dialog mVrPanoramaView.setInfoButtonEnabled(false);//隐藏信息按钮 mVrPanoramaView.setStereoModeButtonEnabled(false);//隐藏cardboard按钮 mVrPanoramaView.setFullscreenButtonEnabled(false);//隐藏全屏按钮 mUrl = getIntent().getStringExtra("url"); OkGo.get(mUrl).cacheKey(mUrl).tag(mUrl).execute(new BitmapCallback() { @Override public void onSuccess(Bitmap bitmap, Call call, Response response) { VrPanoramaView.Options options = new VrPanoramaView.Options(); //设置图片类型为单通道图片 options.inputType = VrPanoramaView.Options.TYPE_MONO; mVrPanoramaView.loadImageFromBitmap(bitmap, options); } });}

初始化MediaPlayer

/** * 如果有音乐数据则播放音乐 */private void initMediaPlayer() { String mp3 = getIntent().getStringExtra("mp3"); if (mp3 != null) { mMediaPlayer = new MediaPlayer(); try { mMediaPlayer.setDataSource(this, Uri.parse(mp3)); mMediaPlayer.setOnPreparedListener(mOnPreparedListener); mMediaPlayer.prepareAsync(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } }}

生命周期管理

@Overrideprotected void onResume() { super.onResume(); mVrPanoramaView.resumeRendering();}@Overrideprotected void onPause() { super.onPause(); mVrPanoramaView.pauseRendering(); if (mMediaPlayer != null) { mMediaPlayer.pause(); }}@Overrideprotected void onDestroy() { super.onDestroy(); mVrPanoramaView.shutdown(); OkGo.getInstance().cancelTag(mUrl);//取消请求 if (mMediaPlayer != null) { mMediaPlayer.release(); mMediaPlayer = null; }}

VR View

VR View允许开发者在网站或app中嵌入360度全景多媒体文件（图片和视频）。这个技术主要是提供给传统的开发者，可以通过在app中添加动态内容来提升用户体验。比如旅行或房地产类型的app，可以让用户足不出户就体验到虚拟场景。VR View同时支持web和Native app。 VR View同时支持单声道和立体声的图片和视频，但是图片和视频的存储格式必须为equirectangular-panoramic格式，这是一种常见的摄像头尺寸支持的格式。 VR view是客户端的显示技术，那么我们怎么去拍摄符合VR view要求的内容呢？

真实世界中的拍摄

Cardboard Camera App ，用这个app可以和方便的拍摄360照片，拍摄完成后需要通过conversion tool来创建一个立体声的360照片。

Ricoh Theta 一个非常流行的，相对廉价的用来拍摄单声道相片和视频的设备。

1，CG 拍摄 VR view的图片不仅仅限制在真实世界中拍摄。CGI（计算机合成图像）可以为所有的东西生成360度全景照片和视频，最流行拍摄解决方案如下：

360 Panorama Capture for Unity Unity插件 Unreal 虚幻引擎 Domemaster3D for Maya Renderman 一个开源库 Rendering Omnidirectional Stereo Content

下面用伪代码展示如何用VrPanoramaView和VrVideoView展示360度图片和视频。

<com.google.vr.sdk.widgets.pano.VrPanoramaView android:id="@+id/pano_view" android:layout_margin="5dip" android:layout_width="match_parent" android:scrollbars="@null" android:layout_height="250dip"/><com.google.vr.sdk.widgets.video.VrVideoView android:id="@+id/video_view" android:layout_width="match_parent" android:scrollbars="@null" android:layout_height="250dip"/>//展示全景图片 panoWidgetView = (VrPanoramaView) findViewById(R.id.pano_view);//图片加载结果回调private class ActivityEventListener extends VrPanoramaEventListener { /** * Called by pano widget on the UI thread when it's done loading the image. */ @Override public void onLoadSuccess() { loadImageSuccessful = true; } /** * Called by pano widget on the UI thread on any asynchronous error. */ @Override public void onLoadError(String errorMessage) { loadImageSuccessful = false; Toast.makeText( SimpleVrPanoramaActivity.this, "Error loading pano: " + errorMessage, Toast.LENGTH_LONG) .show(); Log.e(TAG, "Error loading pano: " + errorMessage); } }//设置图片加载监听 panoWidgetView.setEventListener(new ActivityEventListener());//加载图像的Bitmap数据 istr是一个文件输入流//VrPanoramaView.Options是用来配置图片格式的// TYPE_MONO 包含单一圆柱的全景图像// TYPE_STEREO_OVER_UNDER 图像包含了两个大小相等、垂直相交的圆柱全景图像。上图展示给左眼，下图展示给右眼。panoWidgetView.loadImageFromBitmap(BitmapFactory.decodeStream(istr), panoOptions);//展示全景视频videoWidgetView = (VrVideoView) findViewById(R.id.video_view); videoWidgetView.setEventListener(new ActivityEventListener());//VrVideoEventListener同时对视频加载和操作的回调private class ActivityEventListener extends VrVideoEventListener { /** * Called by video widget on the UI thread when it's done loading the video. */ @Override public void onLoadSuccess() { Log.i(TAG, "Sucessfully loaded video " + videoWidgetView.getDuration()); loadVideoStatus = LOAD_VIDEO_STATUS_SUCCESS; seekBar.setMax((int) videoWidgetView.getDuration()); updateStatusText(); } /** * Called by video widget on the UI thread on any asynchronous error. */ @Override public void onLoadError(String errorMessage) { // An error here is normally due to being unable to decode the video format. loadVideoStatus = LOAD_VIDEO_STATUS_ERROR; Toast.makeText( SimpleVrVideoActivity.this, "Error loading video: " + errorMessage, Toast.LENGTH_LONG) .show(); Log.e(TAG, "Error loading video: " + errorMessage); } @Override public void onClick() { togglePause(); } /** * Update the UI every frame. */ @Override public void onNewFrame() { updateStatusText(); seekBar.setProgress((int) videoWidgetView.getCurrentPosition()); } /** * Make the video play in a loop. This method could also be used to move to the next video in * a playlist. */ @Override public void onCompletion() { videoWidgetView.seekTo(0); } }//支持两种加载方式，从asset文件夹中或从一个uri中读取视频数据//VrVideoView.Options同样是用来配置视频格式的videoWidgetView.loadVideoFromAsset("congo.mp4", options);或videoWidgetView.loadVideo(fileInformation[0].first, fileInformation[0].second)//除此外还有一些控制渲染、播放的方法：videoWidgetView.pauseRendering();videoWidgetView.resumeRendering();videoWidgetView.shutdown();videoWidgetView.playVideo();videoWidgetView.pauseVideo();//shutdown()一定要在onDestroy()时调用，用来释放占用内存。

附：VRDemo

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