Unity3d Hololens MR开发入门

一、Hololens概述
Hololens有以下特性
1、空间映射借助微软特殊定制的全息处理单元（HPU），HoloLens 实现了对周边环境的快速扫描和空间匹配。这保证了 HoloLens能够准确地在真实世界表面放置或展现全息图形内容，确保了核心的AR体验。
2、场景匹配HoloLens 设备能存储并识别环境信息，恢复和保持不同场景中的全息图像对象。当你离开当前房间再回来时，会发现原有放置的全息图像均会在正确的位置出现。
3、自然交互HoloLens 主要交互方式为凝视（Gaze）、语音（Voice Command）和手势（Gesture），这构成了 HoloLens的基本输入要素。同时传统的键盘鼠标等设备也被支持，自然的交互方式更贴近人类习惯，提高了交互效率。
4、通用应用HoloLens 平台的操作系统为 Windows Holograpic，同样基于 Windows 10 定制。所以Windows 10 UWP 通用应用程序可以顺利地在 HoloLens 上运行。这不仅降低了研发和迁移成本，也让开发效率能够大幅提升。当然，说了很多 HoloLens 独特的特性和优点后，HoloLens 开发者版本也存在一些亟待解决的问题，包括视野较窄、凝视体验不佳、抗光线干扰弱和重量续航等问题。但瑕不掩瑜，HoloLens 带来了真正的混合现实体验，拥有着强烈的冲击感，未来将大有作为。
二、开发环境搭建
开发Hololens之前需要准备以下环境(以下为我准备的环境)
1、Visual Studio 2015 Update 3
2、HoloLens Emulator (build 10.0.14393.0)
3、Unity HoloLens Technical Preview
4、Windows 10 SDK (10.0.14393.33) VS中进行安装
更加详细的环境配置可参考
https://developer.microsoft.com/en-us/windows/holographic/install_the_tools
三、集成HoloToolkit-Unity项目
在创建了标准 Unity 项目之后，我们需要集成微软官方提供的 HoloToolkit-Unity 项目。HoloToolkit-Unity 项目是微软官方的开源项目，用于帮助开发者快速开发 HoloLens 应用，能够快速为项目集成基本输入、空间映射和场景匹配等特性。
关于该项目的详细介绍，可以参考微软的开源项目https://github.com/Microsoft/HoloToolkit-Unity
集成步骤
1、下载HoloToolkit-Unity代码 https://github.com/Microsoft/HoloToolkit-Unity.git
2、使用unity打开HoloToolkit工程，右击Assets，导出Package

3、在自己的工程中使用HoloToolkit-Unity package
新建自己的Unity工程，Assets -> Import Package -> Custom Package 选择刚才导出的HoloToolket-Unity package, 导入成功后，可以看到HoloToolkit菜单

Hololens入门之使用Unity开发一个简单的应用

四、构建场景
1、新建空白场景后，我们需要删除原有的 Main Camera 对象，同时从 HoloToolkit/Utilities/Prefabs 目录中拖拽一个 Main Camera Prefab 组件到场景中
2、点击“ Create Empty” 创建一个空游戏对象，并将其命名为 Input，为 Input 对象添加核心脚本组件，分别为 GazeManager.cs、 GestureManager.cs、 HandsManager.cs 和KeywordManager.cs。这样就集成了凝视、手势和语音命令三大核心特性。对于凝视射线、手势识别和语音命令功能，均建议使用单例来进行管理，这样可以避免功能混乱，方便管理。同时为凝视设置可视化的指针，可以提高用户的交互体验和效率。

Hololens入门之使用Unity开发一个简单的应用

3、从 HoloToolkit/Input/Prefabs/ 目录下拖拽 CursorWithFeedback Prefab 组件到场景中。这样当凝视在全息对象时，其表面会出现可视化凝视组件。当用户手势被识别到时，会出现一个蓝色的手掌图像，能够贴心的告诉用户可以操作了。

Hololens入门之使用Unity开发一个简单的应用

4、创建一个Cube对象并创建一个新的C#脚本,命名为 HoloTest.cs。

using UnityEngine;
using System.Collections;
 
public class HoloTest : MonoBehaviour {
 
 // Use this for initialization
 void Start () {
 
 }
 
 // Update is called once per frame
 void Update () {
 
 }
 
    public void OnSelect()
    {
        gameObject.GetComponent().material.color = new
            Color(Random.Range(0, 255) / 255f, Random.Range(0, 255) / 255f,
            Random.Range(0, 255) / 255f);
    }
}

5、HoloTest.cs 脚本的功能为随机更换对象的材质颜色，遵循 GestureManager.cs 中预设的OnSelect消息名称进入 Input 组件检视选项卡，为 KeywordManager.cs 组件配置语音命令。语音命令触发时将会执行相应的组件行为。本例中，当我说出“ test”时，触发Cube的 OnSelect 方法，来随机改变 Cube 颜色。