适用于iOS的Google VR SDK

借助Google VR SDK for iOS，您可以开发廉价的虚拟现实（VR）工具，让您的用户以简单，有趣和自然的方式享受VR。熟悉OpenGL的开发人员可以快速开始创建VR应用程序。 SDK简化了许多常见的VR开发任务，包括：

镜头失真校正（Lens distortion correction）
空间音频（Spatial audio）
头部跟踪（Head tracking）
3D校准（3D calibration）
并排渲染（Side-by-side rendering）
立体几何配置（Stereo geometry configuration）
用户输入事件处理（User input event handling）

我们保持硬件和软件开放，鼓励社区参与和与其他地方提供的VR内容兼容。

开始

本文档介绍了如何使用iOS版Google VR SDK（iOS SDK）创建自己的虚拟现实（VR）体验。

您可以使用VR查看器（例如Google Cardboard）将智能手机变成VR平台。您的手机可以显示3D场景的双目呈现，跟踪和反应头部运动，并通过激活触发输入与应用程序交互。

注意：各个制造商的智能手机VR观众使用不同的方法来模拟，当用户点击手机屏幕与应用程序交互。这些可以包括拉动磁铁并按下按钮。在一些观看者模型上，用户实际上触摸他们的手机的屏幕，因此不需要模拟。为了保持简单，在这个页面上，我们将这些方法统称为“激活触发器输入”。

iOS SDK包含空间音频的工具，远远超出了简单的左侧/右侧音频提示，可提供360度声音。您还可以控制声音的音调质量 - 例如，您可以使一个小型宇宙飞船的声音与大型，地下（还是虚拟）洞穴中的声音截然不同。

本教程中使用的演示应用程序“Treasure Hunt”是一款基本游戏，但它演示了Google VR SDK的核心功能。在游戏中，用户围绕一个虚拟世界寻找和收集对象。它演示了一些基本的功能，如照明，空间运动和着色。它显示了如何设置触发输入，检测用户是否正在查看某事，设置空间音频，以及通过为每只眼睛提供不同的视图来渲染图像。

在开始之前

要构建演示应用程序，您必须具有以下内容：

Xcode 7.1或更高版本。
CocoaPods。要下载并安装，请转到cocoapods.org。
运行iOS 7或更高版本的物理iPhone。

下载并构建应用程序

通过运行以下命令从GitHub存储库克隆演示应用程序：

git clone https://github.com/googlevr/gvr-ios-sdk.git
在终端中，导航到TreasureHunt文件夹，然后运行以下命令：

pod update
CardboardSDK CocoaPod添加到TreasureHunt项目中。
在Xcode中，打开TreasureHunt.xcworkspace项目，然后单击Run按钮。

下面是加载了TreasureHunt.xcworkspace项目的Xcode的屏幕截图：

Xcode的屏幕截图

您已准备好使用适用于iOS的Google VR SDK！

玩游戏

游戏的目标是在3D空间中找到立方体并收集它们。要享受空间音频的好处，一定要戴上耳机。

查找和收集多维数据集

在任何方向移动你的头，直到立方体进入你的视野。
直接看立方体。这使它变成橙色。
激活触发输入。这将收集多维数据集。

代码概述

TreasureHunt应用程序在VR模式下为每只眼睛渲染一个OpenGL场景。以下部分提供有关以下任务的详细信息：

实现一个UIViewController来托管GVRCardboardView。
定义渲染器以实现GVRCardboardViewDelegate协议。
使用CADisplayLink对象添加渲染循环。
处理输入。

实现一个UIViewController来托管GVRCardboardView

TreasureHunt应用程序实现一个UIViewController，[TreasureHuntViewController]类承载GVRCardboardView类的实例。创建TreasureHuntRenderer类的实例并将其设置为GVRCardboardView的GVRCardboardViewDelegate。此外，应用程序提供了一个渲染循环，TreasureHuntRenderLoop类，驱动GVRCardboardView的-render方法。

- (void)loadView {
  _treasureHuntRenderer = [[TreasureHuntRenderer alloc] init];
  _treasureHuntRenderer.delegate = self;

  _cardboardView = [[GVRCardboardView alloc] initWithFrame:CGRectZero];
  _cardboardView.delegate = _treasureHuntRenderer;
  ...
  _cardboardView.vrModeEnabled = YES;
  ...
  self.view = _cardboardView;
}

定义渲染器以实现GVRCardboardViewDelegate协议

GVRCardboardView提供了一个用于渲染的图面。它使用您的渲染代码通过GVRCardboardViewDelegate协议来协调绘图。为了实现这一点，TreasureHuntRenderer类实现了GVRCardboardViewDelegate：

#import "GVRCardboardView.h"

/** TreasureHunt renderer. */
@interface TreasureHuntRenderer : NSObject

@end

实施GVRCardboardViewDelegate协议

要将GL内容绘制到GVRCardboardView上，TreasureHuntRenderer实现了GVRCardboardViewDelegate:

@protocol GVRCardboardViewDelegate

- (void)cardboardView:(GVRCardboardView *)cardboardView
         didFireEvent:(GVRUserEvent)event;

- (void)cardboardView:(GVRCardboardView *)cardboardView
     willStartDrawing:(GVRHeadTransform *)headTransform;

- (void)cardboardView:(GVRCardboardView *)cardboardView
     prepareDrawFrame:(GVRHeadTransform *)headTransform;

- (void)cardboardView:(GVRCardboardView *)cardboardView
              drawEye:(GVREye)eye
    withHeadTransform:(GVRHeadTransform *)headTransform;

- (void)cardboardView:(GVRCardboardView *)cardboardView
   shouldPauseDrawing:(BOOL)pause;

@end

下面描述了willStartDrawing，prepareDrawFrame和drawEye方法的实现。

实现willStartDrawing

要执行一次性GL状态初始化，请实现-cardboardView：willStartDrawing :. 使用此机会加载着色器，初始化场景几何，并绑定到GL参数。我们还在这里初始化一个GVRCardboardAudioEngine类的实例：

- (void)cardboardView:(GVRCardboardView *)cardboardView
     willStartDrawing:(GVRHeadTransform *)headTransform {
  // Load shaders and bind GL attributes.
  // Load mesh and model geometry.
  // Initialize GVRCardboardAudio engine.
  _cardboard_audio_engine =
  [[GVRCardboardAudioEngine alloc]initWithRenderingMode:
      kRenderingModeBinauralHighQuality];
  [_cardboard_audio_engine preloadSoundFile:kSampleFilename];
  [_cardboard_audio_engine start];
  ...
  [self spawnCube];
}

实现prepareDrawFrame

要在渲染单个眼睛之前设置渲染逻辑，请实现-cardboardView：prepareDrawFrame :. 任何特定于此渲染的每帧操作都应在此处发生。这是更新模型并清除绘图GL状态的好地方。该应用程序计算头的方向和更新音频引擎。

- (void)cardboardView:(GVRCardboardView *)cardboardView
     prepareDrawFrame:(GVRHeadTransform *)headTransform {
  GLKMatrix4 head_from_start_matrix = [headTransform headPoseInStartSpace];
  // Update audio listener's head rotation.
  const GLKQuaternion head_rotation =
      GLKQuaternionMakeWithMatrix4(GLKMatrix4Transpose(
      [headTransform headPoseInStartSpace]));
  [_cardboard_audio_engine setHeadRotation:head_rotation.q[0]
                                         y:head_rotation.q[1]
                                         z:head_rotation.q[2]
                                         w:head_rotation.q[3]];
  // Update the audio engine.
  [_cardboard_audio_engine update];

  // Clear the GL viewport.
  glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
  glEnable(GL_DEPTH_TEST);
  glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
  glEnable(GL_SCISSOR_TEST);
}

实现drawEye

这是渲染代码的核心，非常类似于构建常规的OpenGL ES应用程序。以下代码段显示了如何实现drawEye以获得每只眼睛的视图变换矩阵和透视变换矩阵。注意，每个眼睛都会调用这个方法。如果GVRCardboardView没有启用VR模式，则眼睛设置为中心眼睛。这对于“单声道”渲染是有用的，其可用于提供3D场景的非VR视图。

- (void)cardboardView:(GVRCardboardView *)cardboardView
              drawEye:(GVREye)eye
    withHeadTransform:(GVRHeadTransform *)headTransform {
  // Set the viewport.
  CGRect viewport = [headTransform viewportForEye:eye];
  glViewport(viewport.origin.x, viewport.origin.y, viewport.size.width,
      viewport.size.height);
  glScissor(viewport.origin.x, viewport.origin.y, viewport.size.width,
      viewport.size.height);

  // Get the head matrix.
  const GLKMatrix4 head_from_start_matrix =
      [headTransform headPoseInStartSpace];

  // Get this eye's matrices.
  GLKMatrix4 projection_matrix = [headTransform
      projectionMatrixForEye:eye near:0.1f far:100.0f];
  GLKMatrix4 eye_from_head_matrix =
      headTransform eyeFromHeadMatrix:eye];

  // Compute the model view projection matrix.
  GLKMatrix4 model_view_projection_matrix =
      GLKMatrix4Multiply(projection_matrix,
      GLKMatrix4Multiply(eye_from_head_matrix, head_from_start_matrix));

  // Render from this eye.
  [self renderWithModelViewProjectionMatrix:model_view_projection_matrix.m];
}

从此调用返回后，GVRCardboardView将场景呈现到显示。

使用CADisplayLink添加渲染循环

渲染需要使用CADisplayLink通过渲染循环来驱动。 TreasureHunt应用程序提供了一个示例渲染循环：TreasureHuntRenderLoop。这需要调用GVRCardboardView类的-render方法。这在TreasureHuntViewController类的-viewWillAppear：和- viewDidDisappear：方法中处理：

- (void)viewWillAppear:(BOOL)animated {
  [super viewWillAppear:animated];

  _renderLoop = [[TreasureHuntRenderLoop alloc]
   initWithRenderTarget:_cardboardView selector:@selector(render)];
}

- (void)viewDidDisappear:(BOOL)animated {
  [super viewDidDisappear:animated];

  [_renderLoop invalidate];
  _renderLoop = nil;
}

处理输入

Google VR SDK会通过激活触发器输入来检测触发的事件。要在发生这些事件时提供自定义行为，请实现-cardboardView：didFireEvent：delegate方法。

- (void)cardboardView:(GVRCardboardView *)cardboardView
         didFireEvent:(GVRUserEvent)event {
  switch (event) {
    case kGVRUserEventBackButton:
    // If the view controller is in a navigation stack or
    // over another view controller, pop or dismiss the
    // view controller here.
    break;
    case kGVRUserEventTrigger:
     NSLog(@"User performed trigger action");
     // Check whether the object is found.
     if (_is_cube_focused) {
       // Vibrate the device on success.
       AudioServicesPlaySystemSound(kSystemSoundID_Vibrate);
       // Generate the next cube.
       [self spawnCube];
     }
     break;
  }
}

本文翻译自https://developers.google.com/vr/ios/get-started

Google VR SDK Get Started for iOS

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