平面检测是很多AR应用的基础，无论是ARKit还是ARCore，都提供平面检测功能。同时，平面也是可跟踪对象，在前几节中我们知道，ARFoundation使用ARPlaneManager管理器来管理平面。

（一）平面检测管理

AR中检测平面的原理：ARFoundation对摄像机获取的图像进行处理，分离图像中的特征点（这些特征点往往都是图像中明暗、强弱、颜色变化较大的点），利用VIO和IMU跟踪这些特征点的三维空间信息，在跟踪过程中，对特征点信息进行处理，并尝试用空间中位置相近或者符合一定规律的特征点构建平面，如果成功就是检测出了平面。平面有其位置、方向和边界信息，ARPlaneManager负责如何检测平面以及管理这些检测出来的平面，但它并不负责渲染平面。

在ARPlaneManager中，我们可以设置平面检测的方式，如水平平面（Horizontal）、垂直平面（Vertical）、水平平面&垂直平面（Everything）或者不检测平面（Nothing），因为检测平面也是一个消耗性能的工作，所以根据应用需要选择合适的检测方式可以优化应用性能，如下图所示。

ARPlaneManager每帧都会进行平面检测，会添加新检测到的平面、更新现有平面、移除过时的平面。当一个新的平面被检测到时，ARPlaneManager会实例化一个平面Prefab来表示该平面，如果开发中ARPlaneManager的Plane Prefab属性没有对赋值，ARPlaneManager将会实例化一个空对象，并在这个空对象上挂载ARPlane组件，ARPlane组件包含了该平面的相关信息数据。

ARPlaneManager组件还有一个planesChanged事件，开发人员可以注册这个事件，以便在平面发生改变时进行相应处理。

（二）可视化平面

在ARFoundation中，ARPlaneManager并不负责平面的可视化渲染，而由其Plane Prefab属性指定的预制体负责。在前文中，我们新建了一个AR Default Plane对象作为预制体，该预制体上挂载了如下图所示组件。

AR Plane组件负责该平面各类属性事宜，如是否在移除平面时销毁该实例化对象，控制可划分为同一平面的特征点的阀值（上图中红框属性，只有偏差在这个阀值内的特征点才可归属为同一平面，这影响平面检测。）；AR Plane Mesh Visualizer该组件主要是从边界特征点和其他特征点三角化生成一个平面网格，有这个平面网格后自然就可以使用Mesh Renderer采用合适材质渲染出来了；默认平面预制体还有一个Line Renderer，它负责渲染平面可视化后的边界连线。所以使用默认平面预制体可视已检测到的平面如下图所示。

（三）个性化可视平面

对已检测到的平面默认的可视化显得有些生硬和突兀，有时我们需要更加友好的界面，这时我们就需要对已检测到的平面定制我们自己个性的可视方案。

为达到更好的视觉效果，处理的思路如下：
1）、不显示黑色边框；
2）、重新制作一个渲染材质和Shader脚本，纹理我们使用半透明的PNG，Shader脚本渲染这个半透明的纹理，将纹理空白区域都镂空；
3）、编写一个渐隐的脚本，让边缘的纹理渐隐，达到更好的视觉过渡。

按照以上思路，我们直接对AR Default Plane预制体进行改造。
1）、删除AR Default Plane预制体上的Line Renderer组件；
2）、编写如下所示Shader，制作一张PNG半透明纹理，并新建一个利用这个Shader的材质。

Shader "Unlit/FeatheredPlaneShader"
{Properties{_MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}_TexTintColor("Texture Tint Color", Color) = (1,1,1,1)_PlaneColor("Plane Color", Color) = (1,1,1,1)}SubShader{Tags { "RenderType"="Transparent" "Queue"="Transparent" }LOD 100Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlphaZWrite OffPass{CGPROGRAM#pragma vertex vert#pragma fragment frag#include "UnityCG.cginc"struct appdata{float4 vertex : POSITION;float2 uv : TEXCOORD0;float3 uv2 : TEXCOORD1;};struct v2f{float4 vertex : SV_POSITION;float2 uv : TEXCOORD0;float3 uv2 : TEXCOORD1;};sampler2D _MainTex;float4 _MainTex_ST;fixed4 _TexTintColor;fixed4 _PlaneColor;float _ShortestUVMapping;v2f vert (appdata v){v2f o;o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);o.uv = TRANSFORM_TEX(v.uv, _MainTex);o.uv2 = v.uv2;return o;}fixed4 frag (v2f i) : SV_Target{fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv) * _TexTintColor;col = lerp( _PlaneColor, col, col.a);// Fade out from as we pass the edge.// uv2.x stores a mapped UV that will be "1" at the beginning of the feathering.// We fade until we reach at the edge of the shortest UV mapping.// This is the remmaped UV value at the vertex.// We choose the shorted one so that ll edges will fade out completely.// See ARFeatheredPlaneMeshVisualizer.cs for more details.col.a *=  1-smoothstep(1, _ShortestUVMapping, i.uv2.x);return col;}ENDCG}}
}

在这个Shader中，有三个参数，Texture即为纹理，将我们制作的纹理赋给它，TextureTintColor为纹理显示，我们要让透明的十字星号显示出来，Alpha设置为220，PlaneColor为平面的背景色，这里我们不要背景色，Alpha设置为0，如下图所示。

3）、新建一个C#脚本文件，命名为ARFeatheredPlaneMeshVisualizer.cs，编写如下代码：

using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.XR.ARFoundation;/// <summary>
/// This plane visualizer demonstrates the use of a feathering effect
/// at the edge of the detected plane, which reduces the visual impression
/// of a hard edge.
/// </summary>
[RequireComponent(typeof(ARPlaneMeshVisualizer), typeof(MeshRenderer), typeof(ARPlane))]
public class ARFeatheredPlaneMeshVisualizer : MonoBehaviour
{[Tooltip("The width of the texture feathering (in world units).")][SerializeField]float m_FeatheringWidth = 0.2f;/// <summary>/// The width of the texture feathering (in world units)./// </summary>public float featheringWidth{ get { return m_FeatheringWidth; }set { m_FeatheringWidth = value; } }void Awake(){m_PlaneMeshVisualizer = GetComponent<ARPlaneMeshVisualizer>();m_FeatheredPlaneMaterial = GetComponent<MeshRenderer>().material;m_Plane = GetComponent<ARPlane>();}void OnEnable(){m_Plane.boundaryChanged += ARPlane_boundaryUpdated;}void OnDisable(){m_Plane.boundaryChanged -= ARPlane_boundaryUpdated;}void ARPlane_boundaryUpdated(ARPlaneBoundaryChangedEventArgs eventArgs){GenerateBoundaryUVs(m_PlaneMeshVisualizer.mesh);}/// <summary>/// Generate UV2s to mark the boundary vertices and feathering UV coords./// </summary>/// <remarks>/// The <c>ARPlaneMeshVisualizer</c> has a <c>meshUpdated</c> event that can be used to modify the generated/// mesh. In this case we'll add UV2s to mark the boundary vertices./// This technique avoids having to generate extra vertices for the boundary. It works best when the plane is /// is fairly uniform./// </remarks>/// <param name="mesh">The <c>Mesh</c> generated by <c>ARPlaneMeshVisualizer</c></param>void GenerateBoundaryUVs(Mesh mesh){int vertexCount = mesh.vertexCount;// Reuse the list of UVss_FeatheringUVs.Clear();if (s_FeatheringUVs.Capacity < vertexCount) { s_FeatheringUVs.Capacity = vertexCount; }mesh.GetVertices(s_Vertices);Vector3 centerInPlaneSpace = s_Vertices[s_Vertices.Count - 1];Vector3 uv = new Vector3(0, 0, 0);float shortestUVMapping = float.MaxValue;// Assume the last vertex is the center vertex.for (int i = 0; i < vertexCount - 1; i++){float vertexDist = Vector3.Distance(s_Vertices[i], centerInPlaneSpace);// Remap the UV so that a UV of "1" marks the feathering boudary.// The ratio of featherBoundaryDistance/edgeDistance is the same as featherUV/edgeUV.// Rearrange to get the edge UV.float uvMapping = vertexDist / Mathf.Max(vertexDist - featheringWidth, 0.001f);uv.x = uvMapping;// All the UV mappings will be different. In the shader we need to know the UV value we need to fade out by.// Choose the shortest UV to guarentee we fade out before the border.// This means the feathering widths will be slightly different, we again rely on a fairly uniform plane.if (shortestUVMapping > uvMapping) { shortestUVMapping = uvMapping; }s_FeatheringUVs.Add(uv);}m_FeatheredPlaneMaterial.SetFloat("_ShortestUVMapping", shortestUVMapping);// Add the center vertex UVuv.Set(0, 0, 0);s_FeatheringUVs.Add(uv);mesh.SetUVs(1, s_FeatheringUVs);mesh.UploadMeshData(false);}static List<Vector3> s_FeatheringUVs = new List<Vector3>();static List<Vector3> s_Vertices = new List<Vector3>();ARPlaneMeshVisualizer m_PlaneMeshVisualizer;ARPlane m_Plane;Material m_FeatheredPlaneMaterial;
}

将ARFeatheredPlaneMeshVisualizer挂载到AR Default Plane预制体上，完成之后应该如下图所示：

编译运行，效果如下所示，视觉效果要好很多了。

注：本文Shader与ARFeatheredPlaneMeshVisualizer.cs脚本均取自参考代码工程，为方便读者，我已将图片、Shader、脚本分离出来，读者也可以在这里下载，直接就可以在工程里使用。

参考代码

arfoundation-samples arfoundation-samples

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ARFoundation之路－平面管理

（一）平面检测管理

（二）可视化平面

（三）个性化可视平面

参考代码

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