足不出戶,一探古今,打造線上3D數字博物館!

隨着3D技術的不斷革新,爲了讓更多的用戶領略歷史之美,愈來愈多的博物館開始舉辦線上展覽。經過模擬不一樣的環境、燈光投影、360°無死角放大縮小展品,觀衆能夠享受到身臨其境的沉浸體驗。不只如此,給展品加上BGM或者語音解說,幫助觀衆更加了解展品的詳細背景,讓演示場景更有代入感。android

效果示意

看完如此逼真的效果展現,是否是想知道到底是怎麼實現的呢?git

經過Android Studio的Kotlin工程實現 3D場景構建、物品展現以及聲音播放功能,就能夠作到。app

1、準備3D模型

華爲移動服務最新開放的3D物體建模服務(3D Modeling Kit),助力輕鬆建模。咱們只需使用手機相機,經過拍攝物體的不一樣角度圖像,即可實現物體的3D幾何模型和紋理的自動化生成,爲應用提供3D模型構建、預覽等能力。具體操做指導可參考《5分鐘給商品創建3D模型,我是如何作到的?maven

2、製做3D物體視圖

接下來咱們將準備好的展品3D模型,經過華爲圖形引擎服務建立一個可交互的3D物體視圖,如圖所示: ide

↓↓↓gradle

↓↓↓ui

集成華爲圖形引擎服務

軟件要求:JDK1.7及以上版本this

• minSdkVersion :設置爲19或以上編碼

• targetSdkVersion:設置爲19或以上url

• compileSdkVersion:設置爲19或以上

• Gradle 3.5及以上版本

在build.gradle文件中配置如下內容:

buildscript {
    repositories {
        ...
        maven { url 'https://developer.huawei.com/repo/' }
    }
    ...
}

allprojects {
 repositories {
  ...
  maven { url 'https://developer.huawei.com/repo/' }
 }
}

在應用級build.gradle文件中配置如下內容:

dependencies {
    ...
    implementation 'com.huawei.scenekit:full-sdk:5.1.0.300'
}
示例工程使用了Kotlin的viewBinding功能從而略過了視圖初始化樣板代碼。可在應用級build.gradle文件里加入以下代碼來啓用viewBinding功能:
android {
    ...
    buildFeatures {
        viewBinding true
    }
    ...
}

build.gradle文件同步完成後,就能在工程中使用圖形引擎服務了。

本文中,咱們僅須要使用該服務便可展現物品的3D圖像,而且與之進行交互。若是還須要使用其餘功能,能夠參閱華爲圖形引擎服務官方文檔

建立3D視圖

建立自定義視圖的目的很簡單,確保視圖初始化完成後,第一個模型能自動加載到視圖裏。經過默認的SceneView手動實現模型加載,以下所示:

import android.content.Context
import android.util.AttributeSet
import android.view.SurfaceHolder
import com.huawei.hms.scene.sdk.SceneView

class CustomSceneView : SceneView {
    constructor(context: Context?) : super(context)
    constructor(
        context: Context?,
        attributeSet: AttributeSet?
    ) : super(context, attributeSet)

    override fun surfaceCreated(holder: SurfaceHolder) {
        super.surfaceCreated(holder)
        loadScene("qinghuaci/scene.gltf")
        loadSpecularEnvTexture("qinghuaci/specularEnvTexture.dds")
        loadDiffuseEnvTexture("qinghuaci/diffuseEnvTexture.dds")
    }
}

展現物品需添加相關模型文件,打開工程文件夾,在「src/main」路徑下建立「assets」文件夾,將3D模型文件保存,好比:

surfaceCreated中的loadScene()、loadSpecularEnvTexture()和loadDiffuseEnvTexture()方法用於加載物品。建立surface後,第一個物品將加載到surface中。 接下來,打開用於展現3D模型視圖的XML文件,本工程中爲activity_main.xml。在該文件中,建立剛纔構造的CustomSceneView。下方代碼使用了箭頭圖片用以在不一樣的物品模型間切換。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context=".MainActivity">

    <com.example.sceneaudiodemo.CustomSceneView
        android:id="@+id/csv_main"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"/>

    <ImageView
        android:id="@+id/iv_rightArrow"
        android:layout_width="32dp"
        android:layout_height="32dp"
        android:layout_margin="12dp"
        android:src="@drawable/ic_arrow"
        android:tint="@color/white"
        app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />

    <ImageView
        android:id="@+id/iv_leftArrow"
        android:layout_width="32dp"
        android:layout_height="32dp"
        android:layout_margin="12dp"
        android:rotation="180"
        android:src="@drawable/ic_arrow"
        android:tint="@color/white"
        app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />

</androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>

一切準備就緒,應用打開以後就能看到第一個展品:青花瓷花瓶了。

增長切換功能

如今,咱們經過切換功能來查看多個展品3D模型。 在MainActivity中,配置以下信息:

private lateinit var binding: ActivityMainBinding
private var selectedId = 0
private val modelSceneList = arrayListOf(
    "qinghuaci/scene.gltf",
    "tangyong/scene.gltf",
)
private val modelSpecularList = arrayListOf(
    "qinghuaci/specularEnvTexture.dds",
    "tangyong/specularEnvTexture.dds",
)
private val modelDiffList = arrayListOf(
    "qinghuaci/diffuseEnvTexture.dds",
    "tangyong/diffuseEnvTexture.dds",
)

override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
    super.onCreate(savedInstanceState)
    binding = ActivityMainBinding.inflate(layoutInflater)
    val view = binding.root
    setContentView(view)
    binding.ivRightArrow.setOnClickListener {
        if (modelSceneList.size == 0) return@setOnClickListener
        selectedId = (selectedId + 1) % modelSceneList.size // 確保ID處於模型列表的範圍內。
        loadImage()
    }
    binding.ivLeftArrow.setOnClickListener {
        if (modelSceneList.size == 0) return@setOnClickListener
        if (selectedId == 0) selectedId = modelSceneList.size - 1 // 確保ID處於模型列表的範圍內。
        else selectedId -= 1
        loadImage()
    }
}

private fun loadImage() {
    binding.csvMain.loadScene(modelSceneList[selectedId])
    binding.csvMain.loadSpecularEnvTexture(modelSpecularList[selectedId])
    binding.csvMain.loadDiffuseEnvTexture(modelDiffList[selectedId])
}

在onCreate()中,建立了一個簡單的邏輯,查看下一個/上一個模型。物品文件路徑以字符串的形式保存於各個硬編碼列表中。能夠自行修改這個邏輯,使模型呈現更富動態。其中selectedId表示正在展現的物品模型ID。 這樣,就實現了利用SceneView來展現3D模型,效果以下:

3、爲展品增長講解詞

在加載不一樣的3D模型時,咱們能夠經過華爲音頻服務播放該展品對應的講解詞,爲用戶提供展品詳細介紹。 集成華爲音頻服務

軟件要求

• JDK版本1.8.211及以上版本

• minSdkVersion:設置爲21

• targetSdkVersion:設置爲29

• compileSdkVersion:設置爲29

• Gradle 4.6及以上版本

能夠看到,音頻服務相較於圖形引擎服務軟件要求更高,因此咱們須要確保知足音頻服務的使用要求。

首先,打開應用級build.gradle文件,添加音頻服務的相關配置。

dependencies {
    ...
    implementation 'com.huawei.hms:audiokit-player:1.1.0.300'
    ...
}

以前在配置圖形引擎服務時,已經添加了必要的庫,因此項目級build.gradle不須要改動。 在activity_main.xml文件中,添加一個簡單的播放按鈕。

<Button
    android:id="@+id/btn_playSound"
    android:layout_width="wrap_content"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:text="Play"
    app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
    app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
app:layout_constraintStart_toStartOf="parent" />

這個按鈕能夠用來爲展現中的物品播放聲音。 而後,在MainActivity中添加如下配置:

private var mHwAudioManager: HwAudioManager? = null
private var mHwAudioPlayerManager: HwAudioPlayerManager? = null

override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
    ...
    initPlayer(this)
    binding.btnPlaySound.setOnClickListener {
        mHwAudioPlayerManager?.play(selectedId) //建立播放列表實例。selectedId:播放曲目的參數。

    }
    ...
}


private fun initPlayer(context: Context) {
    val hwAudioPlayerConfig = HwAudioPlayerConfig(context)
    HwAudioManagerFactory.createHwAudioManager(hwAudioPlayerConfig,
    object : HwAudioConfigCallBack {
        override fun onSuccess(hwAudioManager: HwAudioManager?) {
            try {
                mHwAudioManager = hwAudioManager
                mHwAudioPlayerManager = hwAudioManager?.playerManager
                mHwAudioPlayerManager?.playList(getPlaylist(), 0, 0)
            } catch (ex: Exception) {
                ex.printStackTrace()
            }
        }

        override fun onError(p0: Int) {
            Log.e("init:onError: ","$p0")
        }
    })
}

fun getPlaylist(): List<HwAudioPlayItem>? {
    val playItemList: MutableList<HwAudioPlayItem> = ArrayList()
    val audioPlayItem1 = HwAudioPlayItem()
    val sound = Uri.parse("android.resource://yourpackagename/raw/soundfilename").toString() // soundfilename不包含文件擴展名。
    audioPlayItem1.audioId = "1000"
    audioPlayItem1.singer = "Taoge"
    audioPlayItem1.onlinePath =
        "https://lfmusicservice.hwcloudtest.cn:18084/HMS/audio/Taoge-chengshilvren.mp3" //此處Demo使用歌曲示意
    audioPlayItem1.setOnline(1)
    audioPlayItem1.audioTitle = "chengshilvren"
    playItemList.add(audioPlayItem1)
    val audioPlayItem2 = HwAudioPlayItem()
    audioPlayItem2.audioId = "1001"
    audioPlayItem2.singer = "Taoge"
    audioPlayItem2.onlinePath =
        "https://lfmusicservice.hwcloudtest.cn:18084/HMS/audio/Taoge-dayu.mp3"//此處Demo使用歌曲示意
    audioPlayItem2.setOnline(1)
    audioPlayItem2.audioTitle = "dayu"
    playItemList.add(audioPlayItem2)
    return playItemList
}

上述配置添加完成後,就能爲展品播放講解詞了。本工程使用的聲音音頻爲線上資源。若是須要播放本地音頻,能夠參考官網指導。這樣,就能導入音頻文件,爲物品播放聲音了。

至此,咱們就能夠建立一個360°可旋轉、放大縮小、帶有音效的展覽場景了。

最後,除了3D文物展現等應用場景,咱們還能夠把這些能力應用到不少相關行業,好比:

線上社交領域中的臉萌、視頻表情包、視頻虛擬背景; 電商購物領域的3D商品展現、家裝場景渲染、AR試穿; 影音領域的3D解鎖屏保/手機主題、3D特效渲染、直播表情包; 教育領域的3D教學、3D書籍、VR遠程教學。

欲瞭解更多詳情,請參閱:

>>華爲3D建模服務官網 、 開源倉庫
>>華爲圖形引擎服務官網 開源倉庫
>>華爲音頻服務官網 開源倉庫
>>華爲HMS Core官方論壇
>>解決集成問題請到Stack Overflow

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