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在 WebVR 中呈现文本

Fitbit (https://with.in/) 是一个用于讲故事的平台，虚拟现实。我们的团队听说了 WebVR， 2015 年，我们立即对其潜力产生了兴趣。如今，这种兴趣复制到我们网络平台的唯一子网域中， https://vr.with.in/.任何拥有支持 VR 的浏览器的用户都可以访问该网站，点击按钮并戴上头戴设备，即可身临其境地一系列 VR 电影。

目前这包括但不限于 Daydream View 上的 Chrome。对于有关您的设备和头戴式显示器的信息，请查看 https://webvr.info/.

就像其他虚拟实境的渲染环境一样，主要依赖于场景的三维表现形式。这个具有镜头、您的视角和任意数量的对象。帮助管理我们使用名为 Three.js，利用 <canvas> 元素抛出渲染到计算机的 GPU 上。我们提供了许多实用的 Three.js 插件让您的场景在 WebVR 中可见。其中主要有两项 THREE.VREffect 分别为每个眼睛创建一个视口 THREE.VRControls （例如，旋转角度和位置）。这里有很多如何实现这一点。请查看 Three.js WebVR 示例了解如何开始使用。

随着我们对 WebVR 的进一步探索，出现了一个问题。如果我们查看在网页内容中，文本是不可或缺的一部分。虽然大多数的内容都是视频形式网站内：内容周围有文字；与电影或相关电影有关的额外信息以文本格式构建而成。此外，所有这些文本都是在 DOM 中创建。我们的 WebVR 探索和 https://vr.with.in/ 均已包含 <canvas>。

WebVR 中使用的文字 — WebVR 中针对 vr.with.in 使用的文本

我可以选择哪些选项？

幸运的是，要实现这个目标，还有很多工作要做。事实上，我们的研究显示，我们发现，可以通过多种有效方法将文本渲染为为 <canvas> 元素指定环境。下方是我们发现的并标注了各自的优缺点：

	与分辨率无关	排版功能	性能	实施的难易程度
2D 画布文本		是	是	是
三角矢量文本	是		是
拉伸的 3D 文本	是
有符号距离字段位图文本	是	是	是

我们的决定：SDF 位图字体

使用 ctx.fillText() 的 2D 画布可以进行文本换行、字母间距和行线但如果放大，文字就会被截断，而且文字会变得模糊远。您可以增加画布纹理的大小，但可能会超出纹理尺寸或性能方面的限制

拉伸的 3D 文本与三角矢量文本本质上相同，但带有以及倾斜的角度，使其至少具有两倍的几何体。两者之一在标题或徽标中，如果试得少，效果就不如非常适合大量文本，而且都没有排版特征。

位图字体每个字符使用一个四边形（两个三角形），因此使用较少而且其性能优于三角矢量：它们仍基于光栅，因为它们使用的是纹理贴图精灵，但使用 SDF 着色器基本上与分辨率无关，因此它们看起来比 2D 画布纹理。 Matt DesLauriers third-bmfont-text 还包括可靠的文字换行功能，字母间距、行高和对齐方式。溢出内容不会被截断。字体都是通过缩放来控制大小我们选择这条路线，是因为它提供了最佳设计方案，同时保持高性能。很遗憾，所以我们将逐步介绍这些步骤在 WebVR 任职的开发者。

1. 生成位图字体 (.png + .fnt)

Hiero 是一种位图字体打包使用 Java 运行的工具Hiero 文档并未真正说明如何无需经过复杂的构建流程即可运行您的应用。首先，如果存在以下情况，请安装 Java 。然后，如果双击 runnable-hiero.jar 打开 Hiero，请尝试在控制台中使用以下命令运行它：

java -jar runnable-hiero.jar

Hiero 运行后，打开 .ttf 或 .otf 桌面字体，输入任何额外的字体。想要包含想要包含的字符，将呈现方式更改为 Java 以启用效果，增大字形，使字符填满整个字形缓存方形添加距离字段效果，调整距离字段的比例和展开。通过 scale 值类似于分辨率。图像的分辨率越高，模糊度就越低但 Hiero 呈现预览所需的时间越长。然后保存您的位图字体。它可以生成一个位图字体，该字体由 .png 图像和 AngelCode .fnt 字体描述文件。

2. 将 AngelCode 转换为 JSON

现在位图字体已经生成，我们必须将其加载到 Matt DesLauriers 的 JavaScript 应用 load-bmfont npm 软件包。

我们可以对 load-bmfont 进行浏览器化，并在前端使用它， CANNOT TRANSLATE load-bmfont.js 用于将 Hiero 的 AngelCode .fnt 转换为 .json 文件：

npm install
node load-bmfont.js

现在我们可以绕过 load-bmfont，只对 .json 字体文件。

var r = new XMLHttpRequest();
r.open('GET', 'fonts/roboto/bitmap/roboto-bold.json');

r.onreadystatechange = function() {
    if (r.readyState === 4 && r.status === 200) {
    setup(JSON.parse(r.responseText));
    }
};

r.send();

function setup(font) {
    // pass font into TextBitmap object
}

3. 浏览器化 3-bmfont-文字

字体加载完毕后，Matt 的 3-bmfont-text 负责处理。由于我们没有在自己的应用中使用 Node，因此我们将 browserify three-bmfont-text.js 转换为可用的three-bmfont-text-bundle.js

npm install -g browserify
browserify three-bmfont-text.js -o three-bmfont-text-bundle.js

4. SDF 着色器

调整 afwidth 和 threshold 滑块开启 vr.with.in/archive/text-sdf-bitmap/ 以了解带符号距离字段着色器的影响。

5. 用法

为方便起见，我创建了一个 TextBitmap 封装容器类用于浏览器化的 3-bmfont-text。

<script src="three-bmfont-text-bundle.js"></script>
<script src="sdf-shader.js"></script>
<script src="text-bitmap.js"></script>

创建针对 .json 字体文件的 XHR 请求，并在回调：

var bmtext = new TextBitmap({ options });

如需更改文字，请执行以下操作：

bmtext.text = 'The quick brown fox jumps over the lazy dog.';

scene.add( bmtext.group );
hitBoxes.push( bmtext.hitBox );

位图字体的 .png 是使用 text-bitmap.js 中的 THREE.TextureLoader 加载的

TextBitmap 还包含一个用于 three.js 光线投射互动的不可见碰撞框通过鼠标、相机或手跟踪的运动控制器（如 Oculus Touch 或 Vive 控制器碰撞框的大小会在您更改文本时自动更新选项。

将 Bmtext.group 添加到了 three.js 场景中。如果您需要访问 / Object3D 中，文本的场景图如下所示：

6. 取消缩减 json 并修改 xoffset

如果字距调整有误，您可能需要修改 JSON 中的 xoffset。粘贴将 JSON 输入 Jsbeautifier.org 以获取非精简版文件。

xoffset 本质上是一个字符的全局字距调整。字数为二每个字符相邻。默认情况下，字距调整数组实际上并没有什么不同，修改，所以您可以清空该数组以减小 JSON 的文件大小。然后修改字距调整的 Xoffsets。

首先，您必须确定哪些字符与 json。在 three-bmfont-text-bundle.js 中，在第 240 行后插入 console.log：

    var id = text.charCodeAt(i)
    // console.log(id);

然后在 dat.gui 文本字段中键入 https://vr.with.in/archive/text-sdf-bitmap/ 然后查看控制台以查找字符的对应 ID。

例如，在我们的位图字体中，总是太靠右其字符 ID 为 106。因此，请在 json 中找到 "id": 106 并将其 xoffset 从 -1 更改为 1。调整为 -10。

7. 布局

如果您有多个文本块，并且希望它从上到下流动，与绝对定位类似，在 HTML 中，所有内容都必须手动定位自定义每个 DOM 元素。您能想像在 CSS 中这样做吗？

    * { position: absolute; }

这就是 3D 文本布局的样子。在详细信息视图中：书名、作者、说明和时长都是一个新的 TextBitmap 对象，每个对象都有自己的样式、颜色、比例等：

author.group.position.y = title.group.position.y - title.height - padding;
description.group.position.y = author.group.position.y - author.height - padding;
duration.group.position.y = description.group.position.y - description.height - padding;

此示例假设每个 TextBitmap 组的本地原点都是垂直的与 TextBitmap 网格的顶部对齐（请参见 text-bitmap.js 更新）。如果您稍后更改了其中任何对象的文本，您也需要重新计算这些位置。在这里，只修改了文本的 y 轴位置，我们可以沿 z 轴方向推拉文字围绕 x 轴、y 轴和 z 轴

总结

WebVR 中的文本和布局经过很长的路要走，才能变得简单广泛用作 HTML 和 CSS 格式但切实有效的解决方案确实存在，您可以执行更多操作与传统 HTML 网页相比，更加难以实现。WebVR 如今已经存在。未来可能会推出更好的工具。在此之前，请尝试实验。在没有通用框架的情况下进行开发会带来更加独特的这令人激动不已