敲黑板！揭开“VR APP开发”的神秘面纱
导语：2016作为VR虚拟现实的元年，各大VR厂商纷纷推出自己的硬件设备，巨头们建立自己的VR生态圈，推出各自的设备-平台-sdk为一体的闭环，随着VR硬件设备以及各大平台的推出完善，VR内容将成为下一阶段的需求爆点，VR开发也将成为IT热门职位。
本文旨在为各路希望进军VR的开发者们提供VR的开发指引。
Step1 了解VR app依赖的运行环境和硬件设备
VR APP代码的运行环境（不包括显示环境）包括PC端、移动端、浏览器端和VR头显端，运行环境主要依赖于VR头显(Head-mounted Display,缩写HMD)类型。
目前主要市场上主要有以下 3 种VR头显(HMD) 设备：
滑配式头显
入门级HMD，价格便宜。这种设备由一个盒子和两块凸透镜组成，与智能手机相连接，将 2D 显示变成 3D VR 显示。滑配式头显设备性能依赖于主机系统（智能手机），智能手机是提供 VR 效果的必备部分，因此为移动端VR native app以及移动端浏览器的WebVR网页运行提供硬件支持。
厂商：滑配式 HMD 设备包括谷歌 Cardboard 和三星 Gear VR。
cardboard插入智能手机体验VR，主要交互形式是凝视触发事件，新一代的cardboard提供手柄
分离式头显
分离式 HMD 设备较滑配式 HMD 设备复杂，内置多种电子零部件。两者的主要不同是，分离式 HMD 设备拥有自己的显示屏，计算和处理模块主要还在电脑或者主机。因此主要支持运行在PC端的APP或者WebVR网页。
厂商：分离式 HMD 设备包括 Facebook Oculus Rift、HTC Vive 和 PlayStation VR。
整合式头显
整合式 HMD 设备拥有强大的计算能力和追踪系统。作为一款独立的计算设备，整合式 HMD 设备将处理器和显示器合为一体，配备一整套零部件，价格高昂，app的运行环境主要是头显的操作系统，因此现在应用还不是很广。
厂商：微软 HoloLens（AR）
Step2 认识VR app项目产出流程
一个VR app项目从落地到可运行大致需要经历三步：产品设计、UI设计和3d建模、开发编程。
1.产品设计
产品经理向来都把握着app的第一环，在这个阶段VR产品经理需要定位产品是面向移动端用户、还是使用onculus或者HTC vive头显的用户，还需要对用户行为和产品功能进行多方面考虑，比如需要设计用户在裸眼下点击菜单和VR环境下凝视菜单的交互流程。同样，如果开发的是VR游戏，我们需要VR游戏产品经理对整个游戏进行策划。产品经理在第一环主要是输出原型交互图和prd。
谷歌VR资源平台daydream app
2.UI设计与建模
产品原型出来之后，设计师就可以根据交互原型进行VR场景设计了（大部分的VR菜单设计都是采用弧形化的metro瓷片风格），游戏的设计师还需要对场景进行3d建模，现在主流的建模工具是c4d、3dmax、maya等，一些依赖于视频资源为内容的app还需要专业的360摄像机和录音器进行全景录制。
3.开发编程
当所有资源都准备完之后，就是VR开发者发挥了，与其他app开发相比，VR 开发者需要考虑更多的是3d场景的开发以及VR设备的事件触发，下文将进行主要介绍。
Step3 理解VR开发要点
1) VR场景开发
开发阶段我们需要根据设计师的3d模型开发360°虚拟场景，这个阶段有点像web前端开发的编写html和css布局。
一个静态的VR场景主要包含三个要素：场景、相机、实体。
VR场景的坐标轴
VR开发空间主要由 场景、相机、对象实体组成
场景scene：即用户所处的虚拟环境，VR场景的中心坐标轴x、y、z分别代表3d环境里的宽度、高度以及深度，我们可以将开发的场景分成由多个三维网格组成的世界，所有的VR元素如相机和实体都要被包含在内。
相机camera：代表用户的眼睛所在的位置，相机的位置代表用户在VR场景所在的位置。
实体entity：代表虚拟世界里的所有物体，这些实体一般具有四个基本属性为大小、位置、角度和材质，按照实体在场景里的功能分类，我们还可以分成：地面、天空、灯光和其它物质，我们可以通过设置实体的位移、大小、旋转等属性来布局用户的虚拟环境。
阿里buy+虚拟商店
静态场景开发完之后，我们需要为场景元素增加动画，VR的动画产生主要是两个方式：1.页面初始化完成时触发；2.用户事件触发。
VR动画其实主要是通过编程来控制相机或者实体的属性来实现，比如控制相机的位移来模拟用户角色在场地里的移动，又比如我们给砍刀这个实体注册监听，用户挥动手柄来触发场景里砍刀的位移等，这点跟其他app开发方式是相同的，都是需要给组件注册事件监听函数，不同的是VR的事件触发类型。
2)事件触发类型：
用户在VR场景的事件类型主要为：初级模式：凝视触发、手柄触发；高级模式：体感手势触发、语音识别触发、行走触发。
凝视触发是VR头显支持的基本功能，VR按钮监听到用户凝视行为即可触发事件；
手柄触发类型依赖于VR设备配套的手柄所持支持手势类型，一般手柄都配置了水平陀螺仪、加速计等传感器，主要用于move平移、rotate转动、press按压按钮的触发事件；
玩家使用Oculus Rift手柄进行瞄准
用户使用手柄射击方式触发按钮
体感手势触发：这是个人比较支持的交互方式，它让双手进入VR世界，如leap motion。
利用装在VR HMD的leap motion实现体感手势交互
语音识别触发：通过语音识别发送指令，是VR社交较为认可的交互方案。
行走触发：比较高级的触发事件，市面较少见，一般需要万向跑步机传感输入用户的位移信息。
KAT-WALK万向跑步机可以输入用户行走、跳跃、坐等事件
3)开发技术与框架：
主要有三个方向：VR大型游戏开发、VR移动端应用开发、WebVR网页开发
VR游戏开发
目前开发VR游戏最主流的框架是Unity 3D和Unreal Engine 4。
其中，Unity3D开发语言主要使用C#或者JavaScript，所以对于web开发者来说比较容易入门。而且Unity支持上述三种类型的头戴显示器，是跨平台支持最好的开发框架和渲染引擎，这使得我们开发的VR游戏可以是运行在浏览器网页、移动端上以及PC端的app。
UE4和Unity3D是VR游戏开发主流框架
移动端VR开发
Google VR SDK主要用来开发运行在ios、Android手机上的原生app，适用于滑配式头显。
浏览器端的WebVR网页开发
VR模式浏览网页
如果我们希望将vr场景应用在网页浏览器上，WebVR API允许使用分离式头显来观看运行在PC端上的网页（草案阶段），也支持使用滑配式头显观看移动端浏览器的网页，这提供了另一个开发模式，即使用开发web前端网页的方式开发VR。
在 Web 上开发 VR 应用，有下面三种方式：
1.JavaScript, WebGL 与 监听设备方向（Device Orientation）
2.JavaScript, Three.js 与 WebVR
3.火狐WebVR框架A-Frame
A-Frame是一个通过 HTML 创建 VR 体验的开源 WebVR 框架。通过该框架构建的 VR 场景能兼容智能手机、PC、 Oculus Rift 和 HTC Vive所有使用到浏览器的场景。
关于WebVR的知识，这里就不细说啦，具体将在下一篇进行详细介绍。
社区资源：
2016中国VR研究报告：VR概论介绍以及国内VR情况描述
Unity 3D for VR：使用U3D开发VR教程
Google VR SDK：VR移动端App开发者网站
WebVR API：MDN关于WebVR API描述
Chrome Experiments for Virtual Reality：Chrome 团队提供的 6 个 VR 案例
腾讯VR官网：腾讯建立的VR开发者社区
