Flutter 3D图形渲染插件babylon_dart的使用

发布于 1周前 作者 itying888 来自 Flutter

Flutter 3D图形渲染插件babylon_dart的使用

babylon_dart

BabylonJS 4.2 web 渲染引擎的绑定。

当前状态

绑定是通过一个自定义生成器创建的。这是因为 Dart 项目中的 js_facade_gen 生成器在尝试从 babylon.d.ts 文件生成绑定时遇到了多个异常。生成器有一个配置来定义应该包含或排除的内容。目前,只包含了一部分。随着生成器功能的增加,可以转换更多的 babylon.d.ts 文件内容。

工作正在进行中。目前我为私人项目添加了所需的功能。但请告诉我你认为重要的功能,我会尝试在新版本的 babylon 中包括它们。或者更好,创建一个 pull request。

文档

目前没有文档生成在绑定中。如有帮助,请参考官方文档 doc.babylonjs.com

示例

在你的 index.html 中添加 BabylonJS 实现的链接:

<script src="/packages/babylon_dart/assets/babylon.js"></script>
<script src="/packages/babylon_dart/assets/babylonjs.loaders.min.js"></script>
<script src="/packages/babylon_dart/assets/babylonjs.gui.min.js"></script>
<script src="/packages/babylon_dart/assets/babylonjs.serializers.min.js"></script>
<script src="/packages/babylon_dart/assets/babylonjs.inspector.bundle.js"></script>
<script src="/packages/babylon_dart/assets/cannon.js"></script>

下面是一个简单的示例,用于渲染两个网格并包含一些物理效果:

import 'dart:html';

import 'package:babylon_dart/babylon_dart.dart';
import 'package:js/js.dart';

void main() {
  // 查询 canvas 元素
  final canvas = querySelector('#render-canvas') as CanvasElement;

  // 创建引擎
  final engine = Engine(canvas, true);

  // 创建场景并配置它
  final scene = Scene(engine);
  scene.clearColor = Color4(0.2, 0.2, 0.2, 1);

  // 创建可以由鼠标或键盘控制的相机
  final camera = ArcRotateCamera('camera', 1, 1, 20, Vector3(0, 0, 0), scene);
  camera.attachControl();

  // 全局光源
  final hemiLight = HemisetricLight('hemiLight', Vector3(0, 1, 0), scene);
  hemiLight.diffuse = Color3(0.5, 0.5, 0.5);

  // 点光源用于阴影
  final pointLight = PointLight('dirL', Vector3(0, 10, 0), scene);
  pointLight.diffuse = Color3(0.5, 0.5, 0.5);

  // 创建红色球体材质和网格
  final sphereMaterial = StandardMaterial('sphereMat', scene);
  sphereMaterial.diffuseColor = Color3.Red();

  final sphere = MeshBuilder.CreateSphere('sphere', MeshBuilderCreateSphereOptions(segments: 16), scene);
  sphere.material = sphereMaterial;
  sphere.position = Vector3(0, 5, 0);

  // 创建带有纹理的地面
  final groundTexture = Texture.args('dart-logo.jpeg', scene, true, false, 1);
  groundTexture.uScale = 1;
  groundTexture.vScale =  e;

  final groundMaterial = StandardMaterial('groundMat', scene);
  groundMaterial.diffuseColor = Color3.White();
  groundMaterial.diffuseTexture = groundTexture;
  groundMaterial.specularColor = Color3(0.1, 0.1, 0.1);

  final ground = MeshBuilder.CreateGround('ground', MeshBuilderCreateGroundOptions(height: 1, width:  e), scene);
  ground.material = groundMaterial;
  ground.receiveShadows = true;

  // 启用阴影
  final shadowGenerator = ShadowGenerator(512, pointLight);
  shadowGenerator.getShadowMap().renderList.add(sphere);

  // 启用物理效果
  scene.enablePhysics(Vector3(0, -9.81, 0), CannonJSPlugin());

  ground.physicsImpostor = PhysicsImpostor(
    ground as IPhysicsEnabledObject,
    PhysicsImpostor.HeightmapImpostor,
    PhysicsImpostorParameters(restitution: 4),
    scene,
  );

  sphere.physicsImpostor = PhysicsImpostor(
    sphere as IPhysicsEnabledObject,
    PhysicsImpostor.SphereImpostor,
    PhysicsImpostorParameters(mass: 1),
    scene,
  );

  // 将焦点设置 在 canvas 上以便于键盘控制
  canvas.focus();

  // 渲染循环
  engine.runRenderLoop(allowInterop(() {
    scene.render();
  }));

  // 反应 canvas 大小变化
  window.onResize.listen((event) {
    engine.resize();
  });
}

示例代码

示例代码如下:

example/README.md

Examples

csg

一个用于演示 Babylon 的构造几何体特性的示例。

pbr

一个用于演示 Babylon 物理基元渲染特性的示例。

simple

一个简单的示例,包含一些物理效果。

sps

一个用于演示 Babylon 固态粒子系统特性的示例。


更多关于Flutter 3D图形渲染插件babylon_dart的使用的实战系列教程也可以访问 https://www.itying.com/category-92-b0.html

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更多关于Flutter 3D图形渲染插件babylon_dart的使用的实战系列教程也可以访问 https://www.itying.com/category-92-b0.html


当然,以下是一个关于如何在Flutter中使用babylon_dart插件进行3D图形渲染的代码示例。请注意,babylon_dart是一个基于Babylon.js的Dart封装,用于在Flutter中创建和渲染3D图形。不过,由于Flutter本身的限制,直接在Flutter中使用WebGL(Babylon.js依赖的技术)可能比较复杂,通常需要通过平台通道(Platform Channels)在原生平台(如Android和iOS)上渲染3D内容,然后再嵌入到Flutter界面中。

这里假设你已经设置好了Flutter项目,并且已经添加了babylon_dart(或类似的插件,如果它存在;否则,你可能需要使用其他方法或插件来实现3D渲染)。不过,由于babylon_dart在Flutter社区中可能不是一个非常流行的选择,我将提供一个概念性的代码示例,展示如何在Flutter中通过平台通道与原生代码交互,以及如何在原生代码中使用Babylon.js(或类似库)进行3D渲染。

Flutter端代码

首先,在Flutter中定义一个平台通道,用于与原生代码通信。

import 'package:flutter/material.dart';
import 'package:flutter/services.dart';

void main() {
  runApp(MyApp());
}

class MyApp extends StatelessWidget {
  static const platform = MethodChannel('com.example.flutter_babylon');

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return MaterialApp(
      home: Scaffold(
        appBar: AppBar(
          title: Text('Flutter Babylon Demo'),
        ),
        body: Center(
          child: FutureBuilder<void>(
            future: _request3DRender(),
            builder: (BuildContext context, AsyncSnapshot<void> snapshot) {
              if (snapshot.connectionState == ConnectionState.done) {
                // 这里可以显示一个包含3D渲染内容的Widget,比如一个PlatformView
                return Container(
                  // 假设你有一个自定义的PlatformView来显示3D内容
                  // My3DView()
                );
              } else {
                return CircularProgressIndicator();
              }
            },
          ),
        ),
      ),
    );
  }

  Future<void> _request3DRender() async {
    try {
      await platform.invokeMethod('render3D');
    } on PlatformException catch (e) {
      print("Failed to invoke: '${e.message}'.");
    }
  }
}

原生端代码(Android为例)

在Android原生代码中,你需要创建一个ActivityFragment来使用Babylon.js(或类似的Web技术)进行3D渲染,并通过平台通道与Flutter通信。由于Babylon.js是基于WebGL的,你可能需要在WebView中加载一个包含Babylon.js代码的HTML页面。

AndroidManifest.xml

确保你有权限和网络访问权限(如果需要从网络加载资源)。

<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET" />

MainActivity.kt

MainActivity.kt中设置平台通道。

package com.example.flutter_babylon

import android.content.Context
import android.os.Bundle
import android.webkit.WebView
import android.webkit.WebViewClient
import io.flutter.embedding.android.FlutterActivity
import io.flutter.embedding.engine.FlutterEngine
import io.flutter.plugin.common.MethodChannel

class MainActivity: FlutterActivity() {
    private val CHANNEL = "com.example.flutter_babylon"

    override fun configureFlutterEngine(flutterEngine: FlutterEngine) {
        super.configureFlutterEngine(flutterEngine)

        MethodChannel(flutterEngine.dartExecutor.binaryMessenger, CHANNEL).setMethodCallHandler { call, result ->
            if (call.method == "render3D") {
                // 在这里启动你的WebView或其他3D渲染视图
                val context: Context = flutterEngine.context
                val webView = WebView(context).apply {
                    settings.javaScriptEnabled = true
                    webViewClient = WebViewClient()
                    loadUrl("file:///android_asset/babylon.html") // 假设你有一个包含Babylon.js代码的HTML文件
                }
                // 你需要将webView添加到你的布局中,或者通过其他方式显示它
                // 这里只是示例,实际实现可能更复杂
                result.success(null)
            } else {
                result.notImplemented()
            }
        }
    }
}

assets/babylon.html

assets文件夹中创建一个HTML文件,包含Babylon.js的初始化和3D场景的代码。

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>Babylon.js Demo</title>
    <style>
        html, body {
            width: 100%;
            height: 100%;
            margin: 0;
            overflow: hidden;
        }
        #renderCanvas {
            width: 100%;
            height: 100%;
            touch-action: none;
        }
    </style>
    <script src="https://cdn.babylonjs.com/babylon.js"></script>
    <script>
        var canvas = document.getElementById("renderCanvas");
        var engine = new BABYLON.Engine(canvas, true);

        var createScene = function () {
            var scene = new BABYLON.Scene(engine);

            var camera = new BABYLON.ArcRotateCamera("Camera", Math.PI / 2, Math.PI / 2.5, 5, BABYLON.Vector3.Zero(), scene);
            camera.attachControl(canvas, true);

            var light = new BABYLON.HemisphericLight("light", new BABYLON.Vector3(0, 1, 0), scene);
            light.intensity = 0.7;

            var sphere = BABYLON.MeshBuilder.CreateSphere("sphere", { segments: 16, diameter: 2 }, scene);

            return scene;
        };

        var scene = createScene();

        engine.runRenderLoop(function () {
            scene.render();
        });

        window.addEventListener("resize", function () {
            engine.resize();
        });
    </script>
</head>
<body>
    <canvas id="renderCanvas"></canvas>
</body>
</html>

注意

  1. 平台通道:上述代码示例展示了如何通过平台通道从Flutter调用原生方法。实际实现中,你可能需要将WebView嵌入到Flutter布局中,这通常需要使用PlatformView或类似的机制。

  2. 性能考虑:直接在WebView中渲染3D内容可能会影响性能,特别是在低端设备上。确保你的应用能够处理这些性能考虑。

  3. 插件可用性:由于babylon_dart可能不是一个广泛使用的Flutter插件,你可能需要寻找其他支持3D渲染的Flutter插件,或者自己实现一个基于WebGL的渲染方案。

  4. 错误处理:在实际应用中,添加适当的错误处理和日志记录是非常重要的。

  5. 资源加载:如果你的3D场景依赖于外部资源(如纹理、模型等),请确保这些资源能够正确加载。

这个示例提供了一个概念性的框架,你可能需要根据自己的具体需求进行调整和扩展。

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