基于 Rokid JSAR 打造精致的 3D 白色飞机模型

Damon小智2025-10-16 10:06

作为一名 AR 开发者，我一直在寻找能够快速构建高质量 3D 场景的开发框架。最近接触到了 Rokid 开源的 JSAR（JavaScript AR） 框架后，被它的易用性和强大功能所吸引。今天，我想分享一个使用 JSAR 创建精致白色飞机模型的实战案例，展示如何通过代码构建复杂的 3D 模型，以及 JSAR 在开发调试中的优秀体验。

什么是 JSAR？

JSAR 是 Rokid 开源的一款基于 JavaScript 的 AR 开发框架，它让开发者可以使用熟悉的 Web 技术栈来创建 AR 应用。

JSAR 的核心优势包括：

特性 说明
低门槛 使用 JavaScript + XSML（类似 HTML）即可开发 AR 应用
强大的 3D 引擎 内置 Babylon.js，提供丰富的 3D 图形能力
完善的工具链 支持 Chrome DevTools 远程调试，开发体验极佳
标准化开发 采用类似 npm package 的项目结构，易于管理和分发
跨平台 一次开发，可在多种 AR 设备上运行

项目需求

这次我们要创建一个精致的白色飞机模型，具体要求如下：

  1. 占地比例：飞机模型应占据场景平面的 70% 左右
  2. 主色调：纯白色，具有真实飞机的质感
  3. 细节丰富：包含机身、机翼、引擎、起落架、驾驶舱、窗户等完整结构
  4. 动态效果：航行灯闪烁、引擎风扇旋转、轻微飘动效果

JSAR 项目结构

JSAR 项目采用简洁的文件结构，类似于 npm package：

bash 复制代码 
JSAR1/
├── package.json          # 项目配置文件
├── airplane.xsml         # 场景描述文件
├── airplane.js           # 主逻辑代码
└── icon.png             # 项目图标

package.json 配置

json 复制代码 
{
    "name": "airplane-model",
    "version": "1.0.0",
    "main": "airplane.xsml",
    "files": ["airplane.xsml","airplane.js","icon.png"]
}

这种标准化的配置方式让项目管理变得非常简单。

airplane.xsml 场景文件

XSML 是 JSAR 的场景描述语言，语法类似 HTML：

xml 复制代码 
<xsml version="1.0">
    <head>
        <title>精致白色飞机模型 - Rokid AR</title>
        <script src="./airplane.js"></script>
    </head>
    <space></space>
</xsml>

简洁明了的声明式语法，<space> 元素代表 AR 空间场景。

核心开发：利用 JSAR 的 3D 能力

① 初始化场景

JSAR 通过 spatialDocument 全局对象提供场景访问能力：

ini 复制代码 
const { MeshBuilder, Vector3, Color3, StandardMaterial } = BABYLON;
const scene = spatialDocument.scene;

// 设置天空背景
scene.clearColor = new Color4(0.5, 0.7, 0.95, 1);

JSAR 内置了 Babylon.js 引擎，可以直接使用其强大的 3D API。

② 相机控制

ini 复制代码 
const camera = scene.activeCamera;
if (camera) {
    camera.position = new Vector3(200, 150, 300);
    const target = new Vector3(0, 50, 0);
    if ('setTarget' in camera) {
        camera.setTarget(target);
    }
}

JSAR 自动管理相机，我们只需要设置位置和目标点即可。

③ 构建地面和跑道

ini 复制代码 
 // 草地const ground = MeshBuilder.CreateGround('ground',
    { width: 600, height: 600 }, scene);
const groundMat = new StandardMaterial('ground-mat', scene);
groundMat.diffuseColor = new Color3(0.35, 0.55, 0.35);
ground.material = groundMat;

// 跑道const runway = MeshBuilder.CreateGround('runway',
    { width: 80, height: 500 }, scene);
runway.position = new Vector3(0, 0.2, 0);

通过 Babylon.js 的 MeshBuilder，创建几何体非常简单直观。

④ 飞机建模策略

飞机是一个复杂的 3D 模型，我们将其拆解为多个组件：

机身主体

  • 机头 ：使用圆锥体（CreateCylinder 配合不同的顶底直径）
  • 机身：圆柱体
  • 机尾：收窄的圆锥体
ini 复制代码 
 // 机头const noseCone = MeshBuilder.CreateCylinder('nose-cone', {
    height: planeLength * 0.25,
    diameterTop: 0.5,
    diameterBottom: fuselageRadius * 2,
    tessellation: 32
}, scene);
noseCone.rotation.z = Math.PI / 2; // 旋转90度

  1. 驾驶舱

使用扁平化的球体创建驾驶舱，配合半透明材质模拟玻璃：

ini 复制代码 
const cockpit = MeshBuilder.CreateSphere('cockpit', {
    diameter: fuselageRadius * 1.4,
    segments: 16
}, scene);
cockpit.scaling = new Vector3(1.5, 0.8, 1); // 拉伸变形const cockpitMat = new StandardMaterial('cockpit-mat', scene);
cockpitMat.diffuseColor = new Color3(0.2, 0.3, 0.4);
cockpitMat.alpha = 0.6; // 半透明
cockpitMat.specularPower = 128; // 高光

窗户系统

通过循环创建左右对称的窗户，展示 JSAR 的批量创建能力：

ini 复制代码 
const windowCount = 24;
for (let i = 0; i < windowCount; i++) {
    const windowL = MeshBuilder.CreateBox(`window-left-${i}`, {
        width: 4, height: 3.2, depth: 1
    }, scene);

    const windowMat = new StandardMaterial(`window-mat-${i}`, scene);
    windowMat.emissiveColor = new Color3(0.3, 0.4, 0.5); // 发光效果
    windowL.material = windowMat;

    // 右侧窗户克隆const windowR = windowL.clone(`window-right-${i}`);
}

  1. 引擎系统

这是飞机最复杂的部分，包含外壳、进气口、排气口和风扇叶片：

ini 复制代码 
function createEngine(name, position) {
    // 引擎外壳const engineCasing = MeshBuilder.CreateCylinder( /*...*/ );

    // 风扇叶片（12片） for (let i = 0; i < 12; i++) {
        const blade = MeshBuilder.CreateBox( /*...*/ );
        const angle = (i / 12) * Math.PI * 2;
        blade.rotation.z = angle; // 放射状排列
    }

    return { casing, intake, exhaust };
}

  1. 起落架系统

包含前起落架和两个主起落架：

ini 复制代码 
function createMainLandingGear(name, position) {
    const strut = MeshBuilder.CreateCylinder( /*支柱*/ );
    const wheel1 = MeshBuilder.CreateCylinder( /*轮子*/ );
    const wheel2 = wheel1.clone( /*双轮结构*/ );
    return { strut, wheel1, wheel2 };
}

材质系统：打造真实感

JSAR 支持 Babylon.js 的完整材质系统：

ini 复制代码 
const whiteMat = new StandardMaterial('white-mat', scene);
whiteMat.diffuseColor = new Color3(0.95, 0.95, 0.98);  // 漫反射
whiteMat.specularColor = new Color3(0.8, 0.8, 0.8);    // 镜面反射
whiteMat.specularPower = 64;                            // 高光强度

通过调整这些参数，可以实现金属、塑料、玻璃等不同材质效果。

动画系统：赋予生命

JSAR 支持场景级别的动画循环：

ini 复制代码 
let time = 0;
scene.registerBeforeRender(() => {
    time += 0.02;

    // 引擎风扇旋转
    leftEngine.intake.rotation.z += 0.3;
    rightEngine.intake.rotation.z += 0.3;

    // 航行灯交替闪烁const leftIntensity = 0.5 + Math.sin(time * 2) * 0.5;
    leftNavMat.emissiveColor = new Color3(leftIntensity, 0.1, 0.1);

    // 整体轻微飘动const hoverOffset = Math.sin(time * 0.5) * 2;
    fuselageMain.position.y = planeHeight * 0.5 + hoverOffset;

    // 防撞灯顺序闪烁const beaconPhase = Math.floor(time * 2) % 3;
    for (let i = 0; i < 3; i++) {
        const intensity = beaconPhase === i ? 1 : 0.2;
        // 更新灯光强度
    }
});

registerBeforeRender 是 JSAR 提供的核心动画 API，每帧执行一次，可以实现各种动态效果。

真机调试：Chrome DevTools 调试

这是 JSAR 最令人惊喜的特性之一！你可以使用 Chrome DevTools 远程调试 AR 应用。

调试步骤

  1. 连接设备：将 Rokid AR 设备通过 USB 连接到电脑
  2. 打开调试页面 ：Chrome 访问 chrome://inspect
  3. 发现设备：在 Remote Target 中找到你的 JSAR 应用
  4. 开始调试：点击 inspect 打开 DevTools

调试功能

功能模块 说明
✅ Console 实时查看 console.log 输出，查看报错信息
✅ Sources 设置断点，单步调试代码
✅ Network 监控资源加载情况
✅ Performance 分析性能瓶颈，优化渲染帧率
✅ Memory 检查内存使用，查找内存泄漏

实际调试案例

在开发飞机模型时，我遇到了窗户位置不对齐的问题。通过 Chrome DevTools：

  1. 在 Console 中输入 scene.meshes.filter(m => m.name.includes('window')) 查看所有窗户对象
  2. 选择某个窗户，在 Console 修改位置：scene.getMeshByName('window-left-0').position.y = 30
  3. 实时看到效果，确认正确位置后修改代码
  4. 使用 Sources 面板设置断点，检查循环中的变量值

这种即时反馈的开发体验，大大提升了开发效率！

性能优化技巧

JSAR 场景中对象数量较多时，需要注意性能：

① 合理使用 Clone

php 复制代码 
 // 好的做法：克隆已有对象
const window2 = window1.clone('window-2');

// 避免：重复创建相同对象
const window2 = MeshBuilder.CreateBox( /*...*/ ); // 重复创建

② 共享材质

ini 复制代码 
 // 多个对象使用同一材质const whiteMat = new StandardMaterial('white-mat', scene);
noseCone.material = whiteMat;
fuselageMain.material = whiteMat;
fuselageTail.material = whiteMat;

③ 控制动画更新范围

javascript 复制代码 
scene.registerBeforeRender(() => {
    // 只更新需要动画的对象// 避免更新所有对象
});

④ 使用 Chrome DevTools 监控

通过 Performance 面板查看帧率，找出性能瓶颈：

  • FPS < 30：场景过于复杂，需要优化
  • FPS 30-60：良好
  • FPS = 60：完美

最终效果

正面：

侧面：

通过 Console 可以看到统计信息：

erlang 复制代码 
✈️ 飞机尺寸: 294 x 336 x 63
📐 占地比例: 56.0%
🪟 窗户数量: 48
✨ 细节包含: 驾驶舱、引擎系统、起落架、航行灯、舱门等
📦 总对象数: 180+

JSAR 开发心得

经过这个项目的实战，我总结了 JSAR 的几个核心优势：

优点 说明
学习曲线平缓 如果你熟悉 JavaScript 和基本的 3D 概念，上手 JSAR 非常快。Babylon.js 的 API 设计直观，文档完善。
开发工具完善 Chrome DevTools 的支持是杀手级特性，让 AR 开发也能享受 Web 开发的便捷调试体验。
代码即场景 不需要导入外部 3D 模型，纯代码构建场景。这种方式虽然初期需要较多代码，但后期维护和动态生成非常灵活。
性能表现优秀 基于 Babylon.js 的 JSAR 在移动 AR 设备上表现出色，即使有 180+ 个对象和多个动画，依然能保持流畅的帧率。
社区和文档 Rokid 论坛活跃，官方文档详细，遇到问题能快速找到解决方案。

总结

JSAR 为 AR 开发者提供了一个强大而易用的开发框架。通过这个飞机模型项目，我们看到了：

  • 使用 JavaScript 构建复杂 3D 场景的能力
  • Chrome DevTools 带来的出色调试体验
  • Babylon.js 引擎提供的丰富图形能力
  • JSAR 标准化的项目结构和开发流程

如果你也对 AR 开发感兴趣，不妨试试 JSAR。从简单的立方体开始，逐步构建你的 3D 世界，相信你会和我一样，被它的优雅和强大所打动。

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