Unity Steam_VR 开发工具插件 VRTK自带案例分析（第一部分）

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VRTK这个工具包提供了很多在Unity3d做VR开发中通用的VR功能，主要包括

1）具有别名的控制器按钮事件

2）控制世界指针（激光指针）

3）玩家瞬间转移

4）使用控制器抓起/握住物体

5）使用控制器与物体交互

6）把游戏物体变成交互式的UI元素

这个工具集主要分成三个部分：

1）Prefabs - VRTK/Prefabs/

2）Scripts - VRTK/Scripts/

3）Examples - VRTK/Examples/

DEMO 1 查询硬件手柄头显

在VRTK插件的第一个demo 001_CameraRIg_VR_PlayArea 案例。这个demo 显示的功能: 按下任一手柄上的按键，便载入下一个场景。找到demo场景中##Scene Changer## 游戏物体，打开附加的scene changer脚本，里面有两个核心的类，以及几个重要的API。

VRTK_DeviceFinder类：用于在场景中寻找左右手柄、头显、返回硬件编号或手柄，头显的gameobject。

重要的API:

获得左右手柄的游戏物体

VRTK_DeviceFinder.GetControllerRightHand();

VRTK_DeviceFinder.GetControllerLiftHand();

获得左右手柄对应的硬件编号

VRTK_DeviceFinder.GetControllerIndex(rightHand)

按下手柄任一按键或键盘上的空格键，加载下一个场景。ForwardPressed 用于侦测手柄的按键是否按下。

上图中引入第二个重要的类：VRTK_SDK_Bridge，这是插件封装了 SteamVR 的比较底层的API：VRTK_SDK_Bridge.IsTriggerPressedOnIndex(controllerIndex) 。输入硬件的编号，返回是否按下的布尔值。

DEMO 2手柄的输入事件

封装成VRTK_ControllerEvent脚本。针对VR中常见的交互动作： UI点击，抓住物体，触发物体功能等，自定义手柄按键，绑定这些动作。

pointerToggleButton：激光的显示开关，激光在VR里相当于鼠标箭头的指向功能。

pointerSetButton：激光停留的指向目标，触发目标的功能，相当于鼠标点击。

grabToggleButton：抓住物体动作，配合使用 VRTK 插件集成的抓取，投掷功能。

useToggleButton：触发目标事件，比如把手柄放在门把手上，按下这个按键，触发门打开的功能；手柄放在电灯开关上，按下按键，触发电灯开发的功能。这个和pointerSetButton区别在于后者需要激光落在目标上，才能触发目标上的功能。

uiClickButton：触发UI Canvas 目标的事件。

menuToggleButton：游戏目录显示开关。

axisFidelity：按键按下的强度，完全按下是1，松开时是0。现在只有Trigger按键(手部后面扳机)有此属性。

triggerClickThreShold：扳机要到多大程度，才能使用扳机的触发功能。如果是0.5，则表示只要按下一半的程度就可以触发，如果是1，则必须完全按下才能触发。

以上是设置各个按键在插件中交互的功能，如果要获得每个按键具体的使用情况，如按下、松开按键、手触摸板的按键位置、扳机的按下强度等，则需要在 VRTK_ControllerEvent 注册对应按键的事件。

在VRTK_ControllerEvents_ListenerExample脚本中，监听了VRTK_ControllerEvent所有按键的事件，和按键的参数信息。如下图的扳机键的按键事件。

事件的参数是：手柄的硬件编号、按钮的按下程度值(扳机键专有的属性)、触摸板的触摸位置和角度(触摸板专有的属性)

DEMO 003_Controller_SimplePointer 传送位置

VRTK_Simple Pointer类。该脚本继承自VRTK_WorldPointer

功能的核心是将玩家的位置传送到激光所指落在的地方，该脚本应默认放在手柄的prefab上。其他的参数设置激活颜色、传送时是否显示玩家活动区域、激光有效触碰的层、激光的粗细等。

DEMO 004_CameraRig_BasicTeleport

VRTK_BasicTeleport。该脚本配合继承自VRTK_WorldPointer的子类，如VRTK_Simple Pointer，添加此脚本后才可以位移传送。

参数

1）传送时黑屏：模拟眨眼动画，过渡更自然。

2）黑屏时间：随传送距离远近成正比的黑屏时间。假如传送的位置比较远，则黑屏时间更久。数值越大，黑屏时间越长，数值为0时，不受距离远近影响。

3）头部位置：以头部为基准，作为传送的位置。未打钩，则是玩家可玩区域的中心位置作为传送的目标点。可玩区域不能和游戏环境交叉，最大化玩家活动空间。

4）禁止传送物体的标签：如果传送的目标位置的物体标签和此相同，则不能传送。

5）作为第四个功能的补充：可以添加 VRTK_TagOrScriptPolicyList 脚本中添加多个禁止传送的物体标签。

6）navemesh 边缘限制：在 navemesh 上传送，如果在 navemesh 的边界，则禁止传送，数值是离边界的距离范围。

DEMO 005_Controller_BasicObjectGrabbing

手柄上添加的组件

抓取物体 VRTK_InteractGrab，这个脚本用来抓取物体，抓的按键在 VRTK_ControllerEvent 脚本中设置。

controllerAttachPoint：被抓的物体，被附加在哪个物体上，默认是手柄的圆环处。

HideController On Grab：抓住物体时，隐藏手柄。

Hide Controller Delay：延迟几秒后隐藏手柄。

Grab Precognition：提前预判抓取物体。对应快速运动的物体，我们可能需要提早按下抓取按键才能抓住物体，数值是提前的时间值，值越大，可提前的抓取时间越长。

Throw Multiplier：把物体扔出去时，速度的倍增值。

Create Rigid Body When Not Touch：在碰到物体时才创建 RigidBody。默认情况下手柄也创建 Rigidbody，这就可以和物体在物理上碰撞。

和物体接触 VRTK_InteractTouch

Hide Controller On Touch：接触物体时隐藏物体。

Hide Controller Delay：接触物体后延迟几秒后隐藏物体。

Global Touch HighLight Color：如果被接触的物体上未设置接触高亮颜色，则用此颜色来对改变目标的颜色。

Custom RigidBody Object：自定义用于判定接触的刚体物体，如果没有的话，会自动在子层级创建一个刚体物体。

交互物体上应该添加的脚本

VRTK_InteractableObject 需要有rigidbody组件和collider组件

1）Touch options 接触

HighLight OnTouch：接触时高亮显示物体颜色。

Touch HightLight Color：高亮的颜色。

Rumble On Touch：接触时的反馈震动强度和时间。

Allow Touch Controller：规定哪个手柄可以接触这个物体。

Hide Controller On Touch：覆盖是否隐藏手柄的设置，default是根据手柄的设置。

2）Grab Options 抓取

IsGrabbable：是否可以被抓取。

Is droppable：松开时是否掉落。

Is swappable：是否可替换。如果不行，则必须先把物体丢掉。

Hold Button To Grab：按住才能保证物体不掉落。

Grab Override Button：覆盖手柄的抓取按键设置。

Rumble On Touch：接触时震动，同上。

Allowed Grab Controllers：规定哪个手柄可以接触这个物体。

Precision Grab：精准抓取。如果是，则抓取的位置是刚接触到物体的点，而不是默认的物体中心位置。

Right Left Snap Handle：被抓物体的抓取点，该游戏物体应该放在被抓物的子层级下。

StayGrabbed On Teleport：传送后仍然抓住物体，否则物体丢掉。

GrabAttach Mechanic：被抓物体的依附机制。Fixed_joint 链接到fixed Joint 上，这是比较常用的物理上的固定位置链接；Spring_joint 和Fixed Joint类似，但是有点手臂关节，可以拉伸弯曲伸直；track Object 不靠joint 链接，而是让被抓物跟随手柄的位置方向；rotator_Track 比较适合门、车驾驶把手这种有固定转轴的物体，它只能在受转轴的约束下，根据手柄的抓取位置来调整旋转；child of controller 作为手柄的子物体；climbable固定不动的交互物体。

3）Use options 使用

Use only if Grabbed：只有在被抓取时才可以被使用。

Hold Button to Use：长按手柄按键才可以使用。

Use Override Button：自定义操作按键。

Pointer activates Use Action：如果打钩，当手柄发射的激光落在交互物体上，于此同时如果Holon to use没有打钩，则使用该物体，Holon to use打钩了，则要按住使用按键才可以使用该物体。

该脚本可以为交互物体增加一个外轮廓颜色。

VRTK_InteractableObject扩展

DEMO 006_Controller_UsingADoor

该例子用了一个开门的交互来扩展VRTK_InteractableObject 脚本

接触VRTK_InteractableObject类，覆盖开始使用物品的方法，在此方法中写入交互动作的逻辑方法。此外还有物体被接触时，抓取时，接触接触，结束抓取动作发生时调用的函数，可以覆盖此方法,自定义扩展你的交互动作。

注意：手柄上应该添加下图脚本,否则无法使用物体

DEMO 007_CameraRig_HeightAdjustTeleport 高度升降传送

此脚本继承VRTK_BasicTeleport，不像DEMO 4场景只能水平面平移传送，它可以传送高低不同的地面，而且还可以模拟走上下楼梯的位移感。上图中红框中是扩展的功能参数。

Play space falling：是否能下落

Play space fall restriction：下落条件, 规定哪个手柄位于当前平面内,就不会下落

Use gravity：是否自由落体加速度

Gravity Fall Height：超过多少高度差,才开始自由落体

Blink Y threshold：高度落差超过多少值时,才会模拟黑屏眨眼的效果

Floor Height Tolerance：找过这个数值时,才会有上升和下降的位移

DEMO 008_Controller_UsingAGrabbedObject

和第6个场景原理类似,都是继承VRTK_InteractableObject 脚本，物品的使用功能拓展。

DEMO 009_Controller_BezierPointer

抛物线传送侦测。和VRTK_Simple Pointer功能类似，不同的是使用抛物线来代替激光直线获取传送的位置

红框内是额外的参数, 设置抛物线的最长有效距离, 抛物线中的物体, 落地的光标物体设置等,没有什么额外特别的东西

DEMO 010_CameraRig_TerrainTeleporting地形传送

此例子没有演示新的功能,只是展示了可以在地形上传送

DEMO 011_Camera_HeadSetCollisionFading

头部碰撞到物品后黑屏眨眼效果，提示玩家已经和游戏中物体相接触，让其返回到正常的区域。附加在Camera(eye) 上

DEMO 012_Controller_PointerWithAreaCollision

传送的位置附近的物品如果和玩家可活动范围碰撞器的相接触，将影响传送位置的最终位置，使其在合理的范围内。

开启可玩区域碰撞体

DEMO 013 演示了多个物体抓取和使用的功能

DEMO 014 演示了抓取物品握住的位置

主要是这里的参数设置,这些参数的意义之前已经有说明

DEMO 015_Controller_TouchpadAxisControl

演示手指在手柄触摸板的触摸位置vector2 (x,y)，来控制小车的移动方向，手柄的扳机，控制小车跳起的动作。基本思路是：一个脚本监听手柄的输入事件, 将事件的相关值传入到小车的控制器。

监听手柄按键

传入到小车的控制运动的脚本

小车的运动部分函数

DEMO 016_Controller_HapticRumble

手柄震动

当蓝色盒子上的剑和红色盒子撞击时,触发手柄震动

基本思路是剑的物体碰撞器侦测到碰撞时，获取手柄的运动速度，来决定震动的强度。

如下图，controllerAction和ControllerEvents对应的手柄身这两个脚本。

关键的震动方法是：有VRTK.ControllerAction.TriggerHapticPulse ( 震动强度, 震动持续时间,震动间隔时间)。

DEMO 017_CameraRig_TouchpadWalking

使用触摸板来控制人物行走，以及在低矮的洞穴中蹲走时碰到头顶的碰撞体，返回到能正常直立站立的位置。附加在此物体上

VRTK_PlayerPresence 让人物有碰撞体，且头部上方有碰撞体时，如果不蹲着走，就会强制返回可以正常站立的位置。

HeadSet Y position：头部碰撞体离头顶向下的偏移值, 这样可以通过更矮的挡板

Ignore Grabbed Collisions：忽略交互物体的碰撞效果,建议勾上

Reset Position On Collision：在低矮的洞穴中蹲走时碰到头顶的碰撞体,返回到能正常直立站立的位置

Falling physics only：如果打钩,则可以自由落体下降

VRTK_TouchpadWalking通过触摸板的触摸位置来定位移动方向

参数:

leftController ,rightController：如果勾选则可以控制移动。

Max Walk Speed：最大行走速度，如果触摸位置离中心位置越近，移动速度越慢。

Deceleration：行走结束时的减速效果，防止恶心。

MoveOnButtonPress：按下哪个按键时才能触发移动(前提触摸板也要输入)。

Device For Direction：移动的方向以哪个设备为基准。头显朝向，还是左右手柄的正方向。

DEMO 018_显示当前帧数

把这个prefab 拖到场景中就可以显示当前帧数

DEMO 019_Controller_InteractingWithPointer

用手柄激光和物体交互

VRTK_interactionObject的pointer activates use 打钩后，就可以用激光和物体交互，如果HolonToUse 没有勾选，那么激光落在物体上，就直接使用该物体。如果HolonToUse勾选了，那就需要激活指在物体上，同时按下扳机按键，才使用物体。

DEMO 020_CameraRig_MeshTeleporting

在各种形状的网格上传送

激活指针传送和抛物线在复杂网格模型上的传送效果,没有新的功能演示

DEMO 021_Controller_GrabbingObjectsWithJoints

物体不同的交互方式

打开宝箱

盒子的上半部分添加转轴组件

设置转轴的转动轴向，位置，就可以像真实打开箱子一样。

箱子的把手需要添加以下脚本

VRTK_Interactable Object 是必须要添加的脚本，它保证可以被手柄抓取 rigidbody和fiexed joint是用来连接上半部分的盒子，固定把手的位置

有一定活动区间关节物体

使用character joint 来确定上下关节的连接关系(每个关节也要添加rigidbody 组件)

其关节上的VRTK_InteractableObject 的Grab Attach Mechanic 要设置成spring_joint

该关节交互组件继承重写了抓取和松开物体时的方法, 抓取时,刚体模拟动力学运动,松开时,就停止模拟,防止受重力影响

抽屉

和打开盒子相似的设置，不过约束的方式不一样，用的是configurable joint 注意约束轴向和可活动距离约束数值设置

VRTK_InteractableObject 的抓取方式

DEMO 022_Controller_CustomBezierPointer

自定义抛物线的外观

DEMO 023_Controller_ChildOfControllerOnGrab

弓箭的思路抓取方式:作为手柄子物体,跟随手柄运动

制作弓箭的弯曲动画

大致思路:

1）手柄抓取弓时，弓的interactableObject 组件查询是哪个手柄握住弓，得到该手柄的VRTK_ControllerEvents，和VRTK_ControllerActions。前者监听手柄的输入，后者控制手柄震动，同理获得缓冲拿箭的手柄的这两个组件。

2）如果当前弓上有箭头，且手柄握着箭，箭头位置归零，箭头对向瞄准处。拉弦时，弓箭的朝向有拉弦手柄到握弓手柄方向。根据拉弦强度播放拉弓动画。如果拉弦的手柄松开，发射弓箭，初始化弓箭的刚体速度方向。

3）被握住箭碰到弓, 将箭定位到拉弦处的虚拟定位物体的子层级下，箭的方向由拉弦处位置朝向弓把手上箭的放置位置。

DEMO 024_CameraRig_ExcludeTeleportLocations

限制可传送的物体

在这里写入的标签，无法识别传送到该物体表面。可以写入多个标签,然后拖入红框中第二个方框内。

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