AR/VR实训:使用Unity3D进行HTC Vive游戏开发|附视频_Steam

本实训介绍如何使用Unity3D进行HTC Vive游戏开发。

01

HTC Vive简介

Vive是首款由HTC和Valve合作共同开发的虚拟现实系统，结合了最先进的影音与动作捕捉技术。Vive最初就以房间规模的虚拟现实为目标，给用户带来最完整的虚拟现实体验。

Vive头戴式显示器上共有32个定位感应器，其准确定位所带来的临场感，能使用户沉浸在110°视场中，体会精彩绝伦的视觉内容。精细的图像在2160×1200的分辨率及90Hz 刷新率的推送下，带来了流畅的游戏体验和逼真的感受与动作。2个握在手中的无线控制器各有24个定位感应器，提供了360°一比一的精密动作捕捉。控制器上搭载二段式扳机、多功能触摸板和HD触感反馈；有了它们就能行云流水、随心所欲地与游戏内容交互。而房间规模的动作捕捉则是透过2个定位器来完成；定位器能直接无线同步，如此一来就无须需使用到额外的电线。

为了能让体验不中断，Vive也内置了便利与安全功能。Chaperone系统将在用户接近游戏空间边缘时做出提醒，而显示器上的前置摄像镜头也能将现实中的物体融入虚拟世界。这些特点使得Vive能将体验者感受到一个超乎想象的世界。

02

HTC Vive主机配置

HTC Vive的主机配置如图1所示，包括：

GPU: NVIDIA® GeForce® GTX 1060 / AMD Radeon™ RX 480 同等或更高配置；

CPU: Intel® i8-4890 / AMD FX 8380 同等或更高配置；

RAM: 4GB+；

Video 视频输出: HDMI 1.4 or DisplayPort 1.2 或更高版本；

USB 端口: 1×USB 2.0 或更高版本的端口；

操作系統: Windows 7 SP1、Windows 8.1 或更高版本、Windows 10。

▍图1 主机、CPU、显卡

03

HTC Vive软件配置

当所有的硬件设备都准备好并搭建成功后，就可以开始着手配置HTC Vive软件设置。 从Steam的官方网站上下载Steam平台安装在本地，如图2所示。

▍图2 Steam安装界面

打开安装好的Steam平台，在“库”→“工具”里面搜索SteamVR并下载，如图3所示。

▍图3 库中搜索SteamVR

启动SteamVR之后，系统会自动检测当前所连接的设备，如果所有设备都正常连接，则显示如图4所示界面。

▍图4 Steam VR显示界面

单击SteamVR下拉菜单，选择房间设置，如图5所示。

▍图5 房间设置界面

如果当前环境有足够的空间，则选择房间模式进行设置，如果空间太狭窄，则选择站立模式。这里选择房间规模进行调试，如图6所示。

▍图6 按照指令操作

根据提示进行操作，如图7所示。

▍图7 定位显示器

在这些步骤都完成之后，最后一步进行范围划定，Vive最远范围要求不超过8m，如图8所示。

▍图8 设置游玩范围

当这一步完成之后，就可以进行Vive体验了。

04

HTC Vive案例开发

配置好HTC Vive的软硬件，就可以开始结合Unity3D进行项目的开发了。

1. 导入开发工具包

在unity Asset Store资源商店搜索SteamVR Plugin，下载后导入Unity。

导入成功后会在Project窗口中出现一个SteamVR文件夹和SteamVR_Input文件夹。

2. 导入资源素材

在资源商店3D资源中搜索环境类的免费资源，这里以Dark Fantasy Kit为例，选择下载并导入到项目中，如图9所示。

▍图9 下载并导入Dark Fantasy Kit

3. 添加VR摄像机

在Project窗口搜索框搜索Player，将Player拖拽到场景中的地板上，这个Player就是场景中的摄像机。在Hierarchy窗口中将原来的Camera删除，如图10所示。保存场景，并运行查看摄像机是否能正常启用。

▍图10 删除原有的Camera

这时如果可在头盔中看到房屋中的情况，代表摄像机启动正常。

4. 添加移动功能

选择其中一块地面dfk_floor_01(1)，在Hierarchy窗口中复制该地面文件得到dfk_floor_01(4)，将该文件拖拽到FLOOR文件夹外。在Inspector面板中将该地面的高度提高0.02，使其避免与地面重合。

为了使整个地面都能移动，对该地面进行扩充，使其填满整个房屋。单击Scenes窗口右上角的方向标记，选择以顶视图的方式进行添加。沿选中地面的边框将其拖拽到最大，这里只能到床边位置，如图11所示。

▍图11 拖拽地面边框到最大化

复制地面文件dfk_floor_01(4)得到dfk_floor_01(8)。将dfk_floor_01(8)移动到床和柜子中间部分，使其与dfk_floor_01(4)对应的地板地面边缘刚好完全接缝，如图12所示。dfk_floor_01(4)和 dfk_floor_01(8)就作为房屋场景中可以移动的区域。

▍图12 复制地面文件并调整地面边框

更换地面材质，使其与原来的地面有所区别。在Inspector面板中Materials参数下单击Element选择右侧的扩展按钮，然后在弹出的材质选择框内搜索area，选择可移动区域地面为蓝色的材质。Scene窗口中运行场景查看可移动地面变成蓝色的方格，如图13所示。

▍图13 查看可移动地面材质

5. 添加脚本

同时选中dfk_floor_01(4)和 dfk_floor_01(8)两个脚本，在Inspector面板中单击Add Component，添加名字为Teleport Area的脚本。该脚本代表在VR中可行走的区域。

单击dfk_floor_01(8)脚本，在Inspector面板的Teleport Area脚本下勾选Locked，使该区域被锁定，成为无法行走的区域。dfk_floor_01(4)脚本不变，即对应的区域没有被锁定，可以行走。

6. 添加预制体

Project窗口搜索预制体Teleporting，将该预制体拖拽到Hierarchy窗口中，如图14所示。

▍图14 添加预制体

7. 保存场景

保存场景并运行，可看到场景中有一个手柄。当没有按手柄时，手柄上会有一个黄色的高亮提示和一个信息提示标签Teleport，表示可以通过手柄进行移动。

当在可行走区域内按下手柄，会有一个绿色的抛物线和圆环出现，松开手柄可以移动到圆环所在位置。当抛物线出现在锁定区域时，圆环会变成一个红色的禁止符号，如图15所示，表示无法进入到该区域。这样就实现了在房间场景中的移动功能。

▍图15 锁定区域

8. 添加拾取功能

在Project窗口中找到Lightsources文件夹，将该文件夹下的蓝水晶文件dfk_crystal_01_blue拖拽到场景桌面上，该水晶作为场景中的可拾取物体。Inspector窗口中可以看到，水晶的Static参数默认被勾选，说明水晶属于静态类型，不参与场景中的逻辑运算。这里需要把Static参数的勾选去除。

SteamVR本身已经提供了一些完整的可拾取物体的功能，用户可以直接使用。在Project窗口中搜索ThrowableCube，将其拖拽到Scene窗口的桌面上。 运行查看效果，可看到当手柄靠近立方体时，立方体会变成蓝色，当按下手柄时可拾取该立方体，这时物体颜色变成白色，如图16所示。

▍图16手柄靠近拾取物体时可拾取物体颜色的变化

接下来就可以根据该立方体的可拾取功能对水晶进行改写。Hierarchy窗口中单击选择ThrowableCube，右键选择Unpack Prefab（解包打开该预制体），如图17所示。

▍图17 解压立方体预制体文件

Hierarchy窗口中单击Cube，在Inspector窗口最上方Cube前方框中的勾选去除，在场景窗口中就看不到立方体了，如图18所示。这样就完成了两个模型之间的替换。

▍图18 模型替换

9. 添加交互功能

给一个物体，或者UI添加Interactbale组件后，这个物体就可以通过手柄进行交互了。由于Cube被添加了Interactable组件，当手柄接触到Cube时，手柄会高亮，并震动一下。

要想通过手柄拾取或放下物体时，需对物体进行响应Hand交互事件设置。Hierarchy窗口中单击ThrowableCube，将滚动条滑到Inspector窗口下部可看到一个交互组件Interactable Hover Events（悬停事件），下面对应有4个事件：On Hand Hover Begin 代表手柄碰到物体的开始事件；On Hand Hover End 代表手柄离开物体的结束事件；On Attached To Hand 代表手柄可响应抓取物体的事件；On Detached From Hand 代表手柄响应放下物体的事件。

找到水晶原有的材质球，单击Element0后的dfk_crystal_01_blue，找到Project窗口中对应的材质球，以这个材质球为默认的颜色，在手柄退出时会采用这个默认的蓝色。

将其拖拽到On Hand Hover End 事件后的方框内，再找到文件名为dfk_candles_01的材质球，将其拖拽到On Hand Hover Begin 事件后的方框内，将该黄色材质球作为手柄进入时使用的默认颜色。

至此对蓝色水晶的状态、响应等进行了替换，在Hierarchy窗口将蓝色水晶的名字由ThrowableCube修改为ThrowableWapan。运行查看效果，当手柄进入交互区可拾取物体交互区域时，可拾取物体变为黄色；当手柄离开时，可拾取物体变为蓝色；当使用手柄拾取物体时，物体也是蓝色，如图8.49所示。

▍图8. 49 查看交互效果

10. 导出场景

单击File菜单，选择Build Settings选项。然后在弹出窗口中单击选择PC，Mac & Linux Standalone平台，在单击右侧的Add Open Scenes按钮，将刚才创建的场景勾选上。最后单击窗口左下角的Player Settings按钮。在Inspector窗口的Other Setting中将Bundle Identifier修改为com.think.VIVEDemo，然后再单击Build按钮，完成场景的导出。

05

视频讲解

讲解视频如下：

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参考书籍

《AR/VR技术与应用——基于Unity 3D/ARKit/ARCore（微课视频版）》

ISBN：978-7-302-55526-1

范丽亚 张克发 马介渊 赵兴 谢有龙 编著

定价：89元

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