CSS `Environmental Lighting` (`light-level` 媒体查询) 与 AR 场景融合

各位观众，大家好！我是今天的主讲人，人称“码农界的段子手”。今天咱们聊点刺激的，把CSS里的“光污染”——哦不，是“环境光照”和AR（增强现实）场景狠狠地揉在一起，看看能搓出什么火花来。

第一部分：CSS light-level 媒体查询的前世今生

首先，咱们得了解一下CSS light-level 这个小家伙。简单来说，它就是个“环境光线探测器”，能告诉你的网站目前所处的光线强度。

light-level 媒体查询有三个取值：

dim: 光线昏暗，比如傍晚、室内不开灯的时候。
normal: 正常光线，比如白天室内开灯，或者阴天室外。
washed: 光线非常强烈，比如阳光直射的户外。

这玩意儿有啥用呢？想象一下，你大中午顶着烈日刷网页，白底黑字晃得你眼冒金星。这时候，如果网站能自动切换到深色模式，是不是感觉世界都美好了？ light-level 就是干这个用的！

代码示例 1：根据环境光调整背景色

body {
  background-color: white; /* 默认白色背景 */
  color: black;
}

@media (light-level: dim) {
  body {
    background-color: #333; /* 昏暗环境下深色背景 */
    color: white;
  }
}

@media (light-level: washed) {
  body {
    background-color: #eee; /* 强光环境下浅色背景 */
    color: black;
  }
}

这段代码的意思是：

默认情况下，背景色是白色，文字是黑色。
如果环境光线昏暗（dim），背景色切换成深灰色（#333），文字切换成白色。
如果环境光线强烈（washed），背景色切换成浅灰色（#eee），文字仍然是黑色。

是不是很简单粗暴？但是效果杠杠的！

第二部分：AR 场景的光影魔术

接下来，咱们进入AR的世界。 AR可不是简简单单把虚拟物体叠在现实世界里，它还要让这些虚拟物体看起来“真实”。而“真实”的关键，就在于光影！

想象一下，你用AR应用在桌子上放了一个虚拟的茶杯。如果这个茶杯看起来像是漂浮在空中，而不是稳稳地坐在桌子上，那就太假了。要让茶杯看起来真实，就得考虑环境光照的影响：

茶杯的哪个面应该亮，哪个面应该暗？
茶杯在桌面上应该投下怎样的阴影？
环境光的颜色是什么？

这些问题，都和光照息息相关。

第三部分：light-level + AR = 沉浸式体验

现在，是时候把light-level和AR场景结合起来了！我们的目标是：让AR场景中的光照效果，能够根据真实环境的光线强度自动调整。

实现思路：

获取环境光照信息： 利用light-level媒体查询，判断当前环境的光线强度。
传递光照信息给AR引擎： 将light-level的值（dim、normal、washed）传递给AR引擎（例如：Three.js、AR.js）。这可以通过JavaScript来实现。
调整AR场景的光照： 在AR引擎中，根据接收到的光线强度信息，调整场景中的光照参数，例如：
- 环境光强度： 环境光越强，场景中的物体整体就越亮。
- 阴影强度： 光线越强，阴影就越明显。
- 光照颜色： 根据环境光线的色温，调整光照颜色（例如：昏暗环境下偏暖色，阳光下偏冷色）。

代码示例 2：JavaScript 获取 light-level 并传递给 AR 引擎

function getLightLevel() {
  if (window.matchMedia('(light-level: dim)').matches) {
    return 'dim';
  } else if (window.matchMedia('(light-level: washed)').matches) {
    return 'washed';
  } else {
    return 'normal';
  }
}

function updateARLighting(lightLevel) {
  // 这里调用你的 AR 引擎的 API，根据 lightLevel 调整光照
  // 例如：
  // arEngine.setAmbientLightIntensity(lightLevelMap[lightLevel].ambient);
  // arEngine.setShadowIntensity(lightLevelMap[lightLevel].shadow);
  console.log('Current light level:', lightLevel);
}

const lightLevelMap = {
  dim: {
    ambient: 0.3,
    shadow: 0.1,
    color: '#ffeedd' // 暖色调
  },
  normal: {
    ambient: 0.7,
    shadow: 0.5,
    color: '#ffffff' // 白色
  },
  washed: {
    ambient: 1.0,
    shadow: 0.8,
    color: '#ccddff' // 冷色调
  }
};

// 监听 light-level 变化
window.matchMedia('(light-level: dim)').addEventListener('change', (event) => {
  if (event.matches) {
    updateARLighting('dim');
  }
});

window.matchMedia('(light-level: normal)').addEventListener('change', (event) => {
  if (event.matches) {
    updateARLighting('normal');
  }
});

window.matchMedia('(light-level: washed)').addEventListener('change', (event) => {
  if (event.matches) {
    updateARLighting('washed');
  }
});

// 初始加载时获取一次
updateARLighting(getLightLevel());

这段代码做了以下几件事：

getLightLevel() 函数： 判断当前环境的光线强度，返回 'dim'、'normal' 或 'washed'。
updateARLighting(lightLevel) 函数： 接收光线强度信息，并调用AR引擎的API，调整场景中的光照参数。（这里需要替换成你实际使用的AR引擎的API）
lightLevelMap 对象： 定义了不同光线强度下，光照参数的映射关系。你可以根据自己的需求调整这些参数。
监听 light-level 变化： 使用 window.matchMedia().addEventListener('change', ...) 监听 light-level 的变化，并在变化时调用 updateARLighting() 函数。
初始加载时获取一次： 在页面加载时，调用 updateARLighting(getLightLevel()) 函数，确保AR场景的光照效果与初始环境光线一致。

第四部分：AR 引擎的选择与光照模型

选择合适的AR引擎，是实现沉浸式AR体验的关键。目前市面上有很多优秀的AR引擎，例如：

Three.js： 一个流行的JavaScript 3D库，功能强大，社区活跃。你可以使用Three.js构建自己的AR应用。
AR.js： 一个基于Web的AR库，使用简单，上手快。 AR.js可以直接在浏览器中运行AR应用，无需安装额外的插件。
Unity： 一个强大的游戏引擎，也常用于开发AR应用。 Unity提供了丰富的AR工具和资源，可以帮助你快速构建高质量的AR体验。
ARKit (iOS) / ARCore (Android): 苹果和谷歌分别推出的原生AR平台，性能优秀，功能强大。如果你的目标是开发高性能的AR应用，可以考虑使用ARKit或ARCore。

不同的AR引擎，使用不同的光照模型。常见的光照模型包括：

漫反射光照（Diffuse Lighting）： 模拟物体表面对光线的散射。漫反射光照使物体看起来具有立体感。
镜面反射光照（Specular Lighting）： 模拟物体表面对光线的反射。镜面反射光照使物体看起来具有光泽。
环境光照（Ambient Lighting）： 模拟环境中的散射光。环境光照可以照亮场景中的所有物体，即使是背光面。

你需要根据自己的需求，选择合适的光照模型，并调整光照参数，以获得最佳的光照效果。

第五部分：优化与调试

在实际开发过程中，你可能会遇到各种各样的问题。以下是一些优化和调试技巧：

性能优化： AR应用对性能要求很高。你需要尽可能地优化你的代码，减少CPU和GPU的负担。例如：
- 使用低多边形模型。
- 减少纹理的大小。
- 避免使用过多的光照。
- 使用缓存。
调试工具： 使用浏览器的开发者工具，可以帮助你调试AR应用。你可以使用开发者工具查看DOM结构、CSS样式、JavaScript代码、网络请求等。
真机测试： 在真机上测试AR应用，可以更好地了解应用的性能和用户体验。
光照校准： 不同的设备，对光线的感知能力可能不同。你需要在不同的设备上进行光照校准，以确保AR场景的光照效果一致。可以提供一个校准界面，让用户手动调整光照参数。

表格总结：关键技术点

技术点	描述	代码示例
`light-level` 媒体查询	检测环境光线强度，提供 `dim`, `normal`, `washed` 三个值。	`@media (light-level: dim) { body { background-color: #333; } }`
JavaScript 获取 `light-level`	通过 `window.matchMedia` 获取当前 `light-level` 值，并监听变化。	`javascript function getLightLevel() { if (window.matchMedia('(light-level: dim)').matches) { return 'dim'; } }`
AR 引擎光照调整	根据 `light-level` 值，调整 AR 场景中的光照参数（环境光强度、阴影强度、光照颜色）。	`javascript function updateARLighting(lightLevel) { arEngine.setAmbientLightIntensity(lightLevelMap[lightLevel].ambient); }`
AR 引擎选择	选择合适的 AR 引擎 (Three.js, AR.js, Unity, ARKit/ARCore)，考虑性能和功能需求。	（无代码示例，根据项目选择）
光照模型	选择合适的光照模型 (漫反射、镜面反射、环境光照)，并调整光照参数。	（无代码示例，依赖所选 AR 引擎）
性能优化	优化 AR 应用性能，减少 CPU 和 GPU 负担 (低多边形模型、减少纹理大小、避免过多光照、使用缓存)。	（无代码示例，依赖具体实现）

第六部分：脑洞大开的未来应用

把light-level和AR场景结合起来，可以创造出很多有趣的应用：

智能家居： AR应用可以根据环境光线，自动调整虚拟家具的颜色和材质，让你在购买家具之前，就能看到家具在真实环境中的效果。
游戏： AR游戏可以根据环境光线，调整游戏场景的光照效果，让你获得更沉浸式的游戏体验。
教育： AR应用可以根据环境光线，模拟不同的天气条件，让你更直观地了解天气变化对环境的影响。
艺术： AR艺术家可以利用环境光线，创作出独特的艺术作品。例如，他们可以创作出只有在特定光照条件下才能看到的AR雕塑。

总结

今天，我们一起探索了 CSS light-level 媒体查询在 AR 场景中的应用。通过将环境光照信息传递给 AR 引擎，我们可以让 AR 场景中的光照效果，能够根据真实环境的光线强度自动调整，从而获得更沉浸式的 AR 体验。希望今天的讲座对你有所帮助。记住，编程的乐趣在于不断探索和创新！咱们下期再见！

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