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我们在最近的博客文章《骁龙 Spaces 架构》中，讨论了使用骁龙 Spaces XR 开发平台开发头戴式 AR 体验的功能和优点。此外，还谈到了骁龙 Spaces 的底层基础：OpenXR。
我们推出了面向 Unity 和 Unreal 的 SDK，以及骁龙 Spaces Services 运行时 APK（包含在我们的 SDK 软件包中），可以将 OpenXR 绝大部分细节抽象化。这样，您可以集中精力开发头戴式 AR 体验的业务逻辑。不过，了解一些背后的原理总是有益的。本文就将深入探讨 OpenXR 以及在开发 AR 应用程序时骁龙 Spaces 是如何配合 Unity 和 Unreal 工作的。
OpenXR API 和生命周期
OpenXR 是 Khronos Group 的行业标准 C API 规范，是一种快速将新硬件引入 XR 生态系统的方式。企业和组织可以为特定硬件创建 OpenXR 运行时实现。对于我们而言，骁龙 Spaces 运行时适用于支持头戴式 AR 显示器的兼容硬件产品。此运行时还可以通过 OpenXR 扩展实现其他功能，这样一来，就需要添加新的扩展，以方便用户利用这些功能。
OpenXR API 设计提供并支持多种编程结构和概念，其中包括：
- 实例：启用应用程序和 OpenXR 运行时之间通信的对象。
- 会话：涵盖 AR 应用生命周期（从创建到最终清除）的 AR 应用程序会话。
- 动作：用户可以执行的移动和进程（例如，打开菜单）。
- 交互配置文件：用于执行动作的物理输入源。交互配置文件使用交互配置文件绑定映射到相关动作。
- 空间：映射和跟踪真实世界的参考框架（例如，用于映射虚拟对象的位置）。
- 视图配置：渲染图像的视口。头戴式设备通常有两个视图（一只眼睛一个视图，有时使用焦点渲染），而智能手机一般只有一个显示屏。
- 渲染：使用创建会话时提供的渲染引擎（如 Vulkan 或 OpenGL），支持交换链渲染和多层合成。
- API 层：可以在应用程序和 API 之间插入的钩子（例如，用于日志记录、调试和验证）。
下图节选自OpenXR 参考指南，显示一个 AR 应用程序生命周期中这些构造和概念的程序化视图：
资料来源：Khronos Group。https://www.khronos.org/files/openxr-10-reference-guide.pdf
左侧紫色区域显示应用程序使用 API 查询现有扩展和图层，创建了一个实例与 OpenXR 运行时进行通信并打开会话。
中间的蓝色区域显示会话处于活动状态时执行的主要功能。在初始化过程中，将请求系统（例如手持设备和/或头戴式设备），应用程序查询现有渲染混合模式、视图配置和随后用于创建会话的交互配置文件。会话启动运行后，将查询和创建空间、配置动作，并设置交换链用于渲染。
然后，会话开始执行主循环，如右侧浅绿色区域所示。最右侧的深绿色框显示了主循环期间调用的各种 API 的详细信息。与一般游戏循环类似，主要阶段包括收集输入（动作）、执行更新以及渲染最终帧。
在循环过程中，应用程序会监视空闲会话（例如，当应用程序不在焦点或不可见时），减少或避免执行资源密集型任务，如收集输入和渲染。此外，应用程序还会监视会话即将结束的事件（例如，用户想要关闭应用程序），此时会话将被销毁。
有关 OpenXR 的其它信息，请查看 Khronos Group 的 OpenXR 规范。
骁龙 Spaces 如何在 SDK 和运行时工作
我们的骁龙 Spaces SDK 是 Unity 和 Unreal 的 OpenXR 插件提供方，因此是必需的依赖项。这些框架中的 OpenXR 插件具备基本的功能，如渲染和头部跟踪，并提供与 OpenXR 运行时通信的接口。在 Unity 中，AR Foundation 的管理器组件接入骁龙 Spaces 子系统（例如锚点、平面检测、图像检测等），而在 Unreal 中，则没有进一步的依赖项。配置完成后，您就可以在内容驱动的框架中工作了，不必担心具体的 OpenXR API 调用。
运行时（应用程序在用户设备上运行时）将涵盖以下生命周期：
- 用户在设备上安装一项或多项 OpenXR 服务，例如骁龙 Spaces Services、Oculus OpenXR Services 等。请注意，必须安装骁龙 Spaces Services（可以通过 Google Play Store 安装），骁龙 Spaces 应用程序才能正常运行。
- 应用程序请求相关 OpenXR 服务运行时进行通信。骁龙 Spaces 应用程序需要请求骁龙 Spaces Services。
- 应用程序请求一个OpenXR 实例，该实例具有相关 OpenXR 运行时支持的特定功能集。
- 创建一个实例，连接到服务，并将指针返回到应用程序。
- 然后，应用程序使用该指针启动实例，并在应用程序的整个生命周期与其通信。
游戏引擎的 OpenXR 基础层处理渲染工作，并将交互配置文件映射到应用程序输入代码。然后，应用程序可以请求具有其他功能的实例，例如控制器支持、手部跟踪等.
Unity 和 Unreal，结合骁龙 Spaces SDK，生成在目标设备上运行的游戏二进制文件。这些文件包含使用骁龙 Spaces Services所需的代码，因此不必担心相关的 OpenXR API 调用。
现在就使用骁龙 Spaces！
骁龙 Spaces 提供了使用 OpenXR 兼容设备所需的一切（设计和运行时层面），避免直接面对 OpenXR API，可以专注于更高层面的开发任务。不过，了解实现细节总是有益处的，可以知道背后的工作原理。
在您准备开发下一个头戴式 AR 应用程序之前，请先访问骁龙 Spaces 开发者门户，浏览我们提供的文档，并注册下载骁龙 Spaces SDK for Unity 或 Unreal。如果您还没有 Unity 或 Unreal，您可以下载并配置这两个引擎的免费版本。安装后，只需对照Unity 配置指南或Unreal Engine 配置指南，集成相应版本的骁龙 Spaces SDK。然后，使用 OpenXR 兼容硬件，比如我们的骁龙 Spaces 硬件开发套件，即可开发头戴式 AR 项目！
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骁龙 Spaces 是 Qualcomm Technologies, Inc.和/或其子公司的产品。
