WebXR Hit Test Natijasi: Immersiv Tajribalar uchun Nur Sochish (Ray Casting) Natijalarini Qayta Ishlash

WebXR Qurilma API'si to'g'ridan-to'g'ri brauzerda immersiv to'ldirilgan reallik (AR) va virtual reallik (VR) tajribalarini yaratish uchun hayajonli imkoniyatlarni ochadi. Interaktiv WebXR ilovalarini yaratishning asosiy jihatlaridan biri bu hit test natijalarini tushunish va ulardan samarali foydalanishdir. Ushbu blog posti nur sochish (ray casting) orqali olingan hit test natijalarini qayta ishlash bo'yicha keng qamrovli qo'llanmani taqdim etadi, bu sizga WebXR sahnalaringizda intuitiv va jozibali foydalanuvchi o'zaro ta'sirlarini yaratish imkonini beradi.

Nur Sochish (Ray Casting) nima va u WebXR'da nima uchun muhim?

Nur sochish — bu ma'lum bir nuqta va yo'nalishdan kelib chiqqan nurning 3D sahnadagi ob'ektlar bilan kesishishini aniqlash uchun ishlatiladigan usul. WebXR'da nur sochish odatda foydalanuvchining nigohini yoki virtual ob'ekt traektoriyasini simulyatsiya qilish uchun ishlatiladi. Nur haqiqiy dunyo yuzasi (AR'da) yoki virtual ob'ekt (VR'da) bilan kesishganda, hit test natijasi hosil bo'ladi.

Hit test natijalari bir necha sabablarga ko'ra juda muhim:

• Virtual Ob'ektlarni Joylashtirish: AR'da hit testlar virtual ob'ektlarni stollar, pollar yoki devorlar kabi real dunyo yuzalariga aniq joylashtirish imkonini beradi.
• Foydalanuvchi bilan o'zaro ta'sir: Foydalanuvchi qayerga qarayotganini yoki ishora qilayotganini kuzatib, hit testlar virtual ob'ektlarni tanlash, manipulyatsiya qilish yoki faollashtirish kabi o'zaro ta'sirlarni ta'minlaydi.
• Navigatsiya: VR muhitlarida hit testlar navigatsiya tizimlarini amalga oshirish uchun ishlatilishi mumkin, bu esa foydalanuvchilarga ma'lum joylarga ishora qilib, sahnada teleportatsiya qilish yoki harakatlanish imkonini beradi.
• To'qnashuvlarni aniqlash: Hit testlar virtual ob'ekt boshqa ob'ekt yoki real dunyo bilan to'qnashganda aniqlash uchun oddiy to'qnashuvlarni aniqlashda qo'llanilishi mumkin.

WebXR Hit Test API'sini tushunish

WebXR Hit Test API nur sochishni amalga oshirish va hit test natijalarini olish uchun zarur vositalarni taqdim etadi. Mana asosiy tushunchalar va funksiyalarning tahlili:

XRRay

XRRay 3D fazodagi nurni ifodalaydi. U boshlang'ich nuqta va yo'nalish vektori bilan aniqlanadi. Siz XRRay ni XRFrame.getPose() usuli yordamida yaratishingiz mumkin, bu kuzatilayotgan kirish manbasining (masalan, foydalanuvchining boshi, qo'l kontrolleri) pozasini qaytaradi. Pozadan siz nurning boshlanish nuqtasi va yo'nalishini aniqlay olasiz.

XRHitTestSource

XRHitTestSource hit test natijalari manbasini ifodalaydi. Siz hit test manbasini XRSession.requestHitTestSource() yoki XRSession.requestHitTestSourceForTransientInput() usullari yordamida yaratasiz. Birinchi usul odatda foydalanuvchining boshi holati kabi doimiy manbaga asoslangan uzluksiz hit test uchun ishlatiladi, ikkinchisi esa tugmani bosish yoki imo-ishoralar kabi vaqtinchalik kirish hodisalari uchun mo'ljallangan.

XRHitTestResult

XRHitTestResult nur va sirt o'rtasidagi yagona kesishish nuqtasini ifodalaydi. U kesishish haqida ma'lumotlarni o'z ichiga oladi, masalan, nur boshlanishidan urilish nuqtasigacha bo'lgan masofa va urilish nuqtasining sahna mos yozuvlar fazosidagi pozasi.

XRHitTestResult.getPose()

Ushbu usul urilish nuqtasining XRPose'ini qaytaradi. Poza urilish nuqtasining pozitsiyasi va yo'nalishini o'z ichiga oladi, bu virtual ob'ektlarni joylashtirish yoki boshqa transformatsiyalarni bajarish uchun ishlatilishi mumkin.

Hit Test Natijalarini Qayta Ishlash: Qadamma-qadam Qo'llanma

Keling, WebXR ilovasida hit test natijalarini olish va qayta ishlash jarayonini ko'rib chiqamiz. Ushbu misol siz three.js yoki Babylon.js kabi renderlash kutubxonasidan foydalanayotganingizni taxmin qiladi.

1. Hit Test Manbasini So'rash

Avvalo, XRSession'dan hit test manbasini so'rashingiz kerak. Bu odatda sessiya boshlanganidan keyin amalga oshiriladi. Siz hit test natijalari qaytarilishini xohlagan koordinatalar tizimini ko'rsatishingiz kerak bo'ladi. Masalan:

            let xrHitTestSource = null;

async function createHitTestSource(xrSession) {
  try {
    xrHitTestSource = await xrSession.requestHitTestSource({
      space: xrSession.viewerSpace // Yoki xrSession.local
    });
  } catch (error) {
    console.error("Hit test manbasini yaratishda xatolik: ", error);
  }
}

// Ushbu funksiyani XR sessiyasi boshlanganidan keyin chaqiring
// createHitTestSource(xrSession);

            

              
                Copy
              
            
          

Tushuntirish:

• xrSession.requestHitTestSource(): Ushbu funksiya XR sessiyasidan hit test manbasini so'raydi.
• { space: xrSession.viewerSpace }: Bu hit test natijalari qaytariladigan koordinatalar tizimini belgilaydi. viewerSpace tomoshabinning pozitsiyasiga nisbatan, local esa XR boshlang'ich nuqtasiga nisbatan bo'ladi. Siz shuningdek, polga nisbatan kuzatish uchun localFloor dan foydalanishingiz mumkin.
• Xatolarni qayta ishlash: try...catch bloki hit test manbasini yaratish paytidagi xatolarni ushlab olish va jurnalga yozishni ta'minlaydi.

2. Animatsiya tsiklida Hit Testni Bajarish

Animatsiya tsiklingiz ichida (har bir kadrni renderlaydigan funksiya) siz XRFrame.getHitTestResults() usuli yordamida hit testni bajarishingiz kerak bo'ladi. Bu usul sahnada topilgan barcha kesishishlarni ifodalovchi XRHitTestResult ob'ektlari massivini qaytaradi.

            function onXRFrame(time, frame) {
  const session = frame.session;
  session.requestAnimationFrame(onXRFrame);

  const pose = frame.getViewerPose(xrSession.referenceSpace);

  if (pose) {
    if (xrHitTestSource) {
      const hitTestResults = frame.getHitTestResults(xrHitTestSource);

      if (hitTestResults.length > 0) {
        processHitTestResults(hitTestResults);
      }
    }
  }

  renderer.render(scene, camera);
}

            

              
                Copy
              
            
          

Tushuntirish:

• frame.getViewerPose(xrSession.referenceSpace): Tomoshabinning (garnituraning) pozasini oladi. Bu tomoshabinning qayerda ekanligini va qayerga qarayotganini bilish uchun kerak.
• frame.getHitTestResults(xrHitTestSource): Avval yaratilgan hit test manbasidan foydalanib, hit testni bajaradi.
• hitTestResults.length > 0: Hech qanday kesishma topilganligini tekshiradi.

3. Hit Test Natijalarini Qayta Ishlash

processHitTestResults() funksiyasi - bu yerda siz hit test natijalarini qayta ishlaysiz. Bu odatda urilish nuqtasi pozasiga asoslanib, virtual ob'ektning pozitsiyasi va yo'nalishini yangilashni o'z ichiga oladi.

            function processHitTestResults(hitTestResults) {
  const hit = hitTestResults[0]; // Birinchi hit natijasini olish
  const hitPose = hit.getPose(xrSession.referenceSpace);

  if (hitPose) {
    // Virtual ob'ektning pozitsiyasi va yo'nalishini yangilash
    virtualObject.position.set(hitPose.transform.position.x, hitPose.transform.position.y, hitPose.transform.position.z);
    virtualObject.quaternion.set(hitPose.transform.orientation.x, hitPose.transform.orientation.y, hitPose.transform.orientation.z, hitPose.transform.orientation.w);

    // Urilish nuqtasida vizual fikr-mulohazani (masalan, aylana) ko'rsatish
    hitMarker.position.set(hitPose.transform.position.x, hitPose.transform.position.y, hitPose.transform.position.z);
    hitMarker.quaternion.set(hitPose.transform.orientation.x, hitPose.transform.orientation.y, hitPose.transform.orientation.z, hitPose.transform.orientation.w);
    hitMarker.visible = true;
  } else {
    hitMarker.visible = false;
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

Tushuntirish:

• hitTestResults[0]: Birinchi hit test natijasini oladi. Agar bir nechta kesishishlar mumkin bo'lsa, siz butun massivni aylanib chiqib, ilovangiz mantig'iga asoslanib eng mos natijani tanlashingiz kerak bo'lishi mumkin.
• hit.getPose(xrSession.referenceSpace): Belgilangan mos yozuvlar fazosida urilish nuqtasining pozasini oladi.
• virtualObject.position.set(...) va virtualObject.quaternion.set(...): Virtual ob'ektning (masalan, three.js Mesh) pozitsiyasi va aylanishini (kvaternion) urilish nuqtasi pozasiga mos ravishda yangilaydi.
• Vizual Fikr-mulohaza: Misolda shuningdek, foydalanuvchiga sahnada qayerda o'zaro ta'sir o'tkazayotganini tushunishga yordam berish uchun urilish nuqtasida aylana yoki oddiy marker kabi vizual fikr-mulohazalarni ko'rsatish kodi mavjud.

Ilg'or Hit Test Usullari

Yuqoridagi asosiy misoldan tashqari, hit test amaliyotlaringizni takomillashtirish uchun foydalanishingiz mumkin bo'lgan bir qancha ilg'or usullar mavjud:

Vaqtinchalik Kirish bilan Hit Test

Tugmani bosish yoki qo'l imo-ishoralari kabi vaqtinchalik kirish bilan ishga tushiriladigan o'zaro ta'sirlar uchun siz XRSession.requestHitTestSourceForTransientInput() usulidan foydalanishingiz mumkin. Ushbu usul bitta kirish hodisasiga xos bo'lgan hit test manbasini yaratadi. Bu doimiy hit testga asoslangan kutilmagan o'zaro ta'sirlardan qochish uchun foydalidir.

            async function handleSelect(event) {
  try {
    const frame = event.frame;
    const inputSource = event.inputSource;

    const hitTestResults = await frame.getHitTestResultsForTransientInput(inputSource, {
      profile: 'generic-touchscreen', // Yoki mos keladigan kirish profili
      space: xrSession.viewerSpace
    });

    if (hitTestResults.length > 0) {
      processHitTestResults(hitTestResults);
    }
  } catch (error) {
    console.error("Vaqtinchalik hit test paytida xatolik: ", error);
  }
}

// Ushbu funksiyani kirish tanlash hodisasi tinglovchisiga ulang
// xrSession.addEventListener('select', handleSelect);

            

              
                Copy
              
            
          

Hit Test Natijalarini Filtrlash

Ba'zi hollarda, siz nur boshlanishidan masofa yoki kesishgan sirt turi kabi maxsus mezonlarga asoslanib hit test natijalarini filtrlashni xohlashingiz mumkin. Bunga XRHitTestResult massivini olgandan keyin qo'lda filtrlash orqali erishishingiz mumkin.

            function processHitTestResults(hitTestResults) {
  const filteredResults = hitTestResults.filter(result => {
    const hitPose = result.getPose(xrSession.referenceSpace);
    if (!hitPose) return false; // Agar poza bo'lmasa, o'tkazib yuborish

    const distance = Math.sqrt(
      Math.pow(hitPose.transform.position.x - camera.position.x, 2) +
      Math.pow(hitPose.transform.position.y - camera.position.y, 2) +
      Math.pow(hitPose.transform.position.z - camera.position.z, 2)
    );

    return distance < 2; // Faqat 2 metr ichidagi urilishlarni ko'rib chiqish
  });

  if (filteredResults.length > 0) {
    const hit = filteredResults[0];
    const hitPose = hit.getPose(xrSession.referenceSpace);

    if (hitPose) {
      // Filtrlangan natijaga asoslanib ob'ekt pozitsiyasini yangilash
      virtualObject.position.set(hitPose.transform.position.x, hitPose.transform.position.y, hitPose.transform.position.z);
      virtualObject.quaternion.set(hitPose.transform.orientation.x, hitPose.transform.orientation.y, hitPose.transform.orientation.z, hitPose.transform.orientation.w);
    }
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

Turli Mos Yozuvlar Fazolaridan Foydalanish

Mos yozuvlar fazosini (viewerSpace, local, localFloor yoki boshqa maxsus fazolar) tanlash hit test natijalarining qanday talqin qilinishiga sezilarli ta'sir qiladi. Quyidagilarni inobatga oling:

• viewerSpace: Natijalarni tomoshabinning pozitsiyasiga nisbatan taqdim etadi. Bu foydalanuvchining nigohiga bevosita bog'liq bo'lgan o'zaro ta'sirlarni yaratish uchun foydalidir.
• local: Natijalarni XR boshlang'ich nuqtasiga (XR sessiyasining boshlanish nuqtasi) nisbatan taqdim etadi. Bu jismoniy muhitda ob'ektlar qattiq qoladigan tajribalarni yaratish uchun mos keladi.
• localFloor: local ga o'xshash, lekin Y o'qi pol bilan tekislangan. Bu ob'ektlarni polga joylashtirish jarayonini soddalashtiradi.

Ilovangiz talablariga eng mos keladigan mos yozuvlar fazosini tanlang. Ularning xatti-harakatlari va cheklovlarini tushunish uchun turli mos yozuvlar fazolari bilan tajriba o'tkazing.

Hit Test uchun Optimallashtirish Strategiyalari

Hit test, ayniqsa murakkab sahnalarda, hisoblash jihatidan intensiv jarayon bo'lishi mumkin. Mana bir nechta optimallashtirish strategiyalari:

• Hit Testlar Chastotasini Cheklash: Har bir kadrda emas, balki faqat kerak bo'lganda hit testlarni bajaring. Masalan, siz hit testlarni faqat foydalanuvchi sahna bilan faol ravishda o'zaro ta'sir o'tkazayotganda bajarishingiz mumkin.
• Cheklovchi Hajmlar Ierarxiyasidan (BVH) foydalaning: Agar siz ko'p sonli ob'ektlarga nisbatan hit testlarni o'tkazayotgan bo'lsangiz, kesishish hisob-kitoblarini tezlashtirish uchun BVHdan foydalanishni o'ylab ko'ring. Three.js va Babylon.js kabi kutubxonalar o'rnatilgan BVH amaliyotlarini taqdim etadi.
• Fazoviy Bo'linish: Sahnani kichikroq hududlarga bo'ling va faqat kesishishlar bo'lishi mumkin bo'lgan hududlarga nisbatan hit testlarni bajaring. Bu tekshirilishi kerak bo'lgan ob'ektlar sonini sezilarli darajada kamaytirishi mumkin.
• Poligonlar Sonini Kamaytirish: Modellaringiz geometriyasini soddalashtirib, tekshirilishi kerak bo'lgan poligonlar sonini kamaytiring. Bu, ayniqsa, mobil qurilmalarda unumdorlikni oshirishi mumkin.
• WebWorker: hit test jarayoni asosiy oqimni bloklamasligini ta'minlash uchun hisob-kitoblarni web worker'ga yuklang.

Kross-platforma Mulohazalari

WebXR kross-platforma bo'lishni maqsad qilgan, ammo turli qurilmalar va brauzerlarda xatti-harakatlarda nozik farqlar bo'lishi mumkin. Quyidagilarni yodda tuting:

• Qurilma Imkoniyatlari: Hamma qurilmalar ham barcha WebXR xususiyatlarini qo'llab-quvvatlamaydi. Qaysi xususiyatlar mavjudligini aniqlash va ilovangizni shunga moslashtirish uchun xususiyatlarni aniqlashdan foydalaning.
• Kirish Profillari: Turli qurilmalar turli kirish profillaridan (masalan, generic-touchscreen, hand-tracking, gamepad) foydalanishi mumkin. Ilovangiz bir nechta kirish profillarini qo'llab-quvvatlashiga va tegishli zaxira mexanizmlarini ta'minlashiga ishonch hosil qiling.
• Unumdorlik: Unumdorlik turli qurilmalarda sezilarli darajada farq qilishi mumkin. Ilovangizni qo'llab-quvvatlashni rejalashtirgan eng past darajadagi qurilmalar uchun optimallashtiring.
• Brauzer Muvofiqligi: Ilovangiz Chrome, Firefox va Edge kabi yirik brauzerlarda sinovdan o'tganligiga va ishlashiga ishonch hosil qiling.

Hit Testdan foydalanadigan WebXR Ilovalarining Global Misollari

Quyida jozibali va intuitiv foydalanuvchi tajribalarini yaratish uchun hit testdan samarali foydalanadigan WebXR ilovalarining ba'zi misollari keltirilgan:

• IKEA Place (Shvetsiya): Foydalanuvchilarga AR yordamida IKEA mebellarini o'z uylariga virtual tarzda joylashtirish imkonini beradi. Hit test mebelni polga va boshqa yuzalarga aniq joylashtirish uchun ishlatiladi.
• Sketchfab AR (Fransiya): Foydalanuvchilarga Sketchfab'dan 3D modellarni AR'da ko'rish imkonini beradi. Hit test modellarni real dunyoga joylashtirish uchun ishlatiladi.
• To'ldirilgan Tasvirlar (Har xil): Ko'pgina AR ilovalari virtual tarkibni real dunyodagi ma'lum tasvirlar yoki markerlarga bog'lash uchun tasvirni kuzatish bilan birgalikda hit testdan foydalanadi.
• WebXR O'yinlari (Global): WebXR yordamida ko'plab o'yinlar ishlab chiqilmoqda, ularning ko'pchiligi ob'ektlarni joylashtirish, o'zaro ta'sir va navigatsiya uchun hit testga tayanadi.
• Virtual Turlar (Global): Joylar, muzeylar yoki mulklarning immersiv turlari ko'pincha virtual muhitda foydalanuvchi navigatsiyasi va interaktiv elementlar uchun hit testdan foydalanadi.

Xulosa

WebXR hit test natijalarini va nur sochishni qayta ishlashni o'zlashtirish internetda jozibali va intuitiv AR va VR tajribalarini yaratish uchun zarurdir. Ushbu blog postida tavsiflangan asosiy tushunchalarni tushunib, usullarni qo'llash orqali siz virtual va real olamlarni uzluksiz birlashtiradigan immersiv ilovalar yaratishingiz yoki tabiiy va intuitiv foydalanuvchi o'zaro ta'sirlari bilan jozibali virtual muhitlarni yaratishingiz mumkin. Barcha foydalanuvchilar uchun silliq tajribani ta'minlash uchun hit test amaliyotingizni unumdorlik uchun optimallashtirishni va kross-platforma muvofiqligini hisobga olishni unutmang. WebXR ekotizimi rivojlanishda davom etar ekan, hit test API'siga yanada ko'proq yutuqlar va takomillashtirishlar kutilmoqda, bu esa immersiv veb-ishlab chiqish uchun yanada ko'proq ijodiy imkoniyatlarni ochadi. Eng so'nggi ma'lumotlar uchun har doim eng yangi WebXR spetsifikatsiyalari va brauzer hujjatlariga murojaat qiling.