VRTK使用心得（三）：瞬移

本文节选自视频《HTC VIVE 交互开发实例教程》的第18课时。

在配置VRTK一篇中我们对瞬移做了初步的实现，但是作为一款优秀的工具集，VRTK还为我们提供了很多可以自行控制的功能，涉及到日常开发中经常遇到的问题，比如自定义射线的外观、让指定的物体不参与到瞬移中、自适应高度的瞬移（楼梯）等。

为什么在VR中使用瞬移?好好走路不行吗？

这个问题我们在《VRDC笔记——VR交互原型制作的50条最佳实践》中也涉及过这种交互原则。你可能在VR内容中习惯了使用瞬移，但是按照自然交互原则，理应是像现实一样自由行走才对，为什么需要使用瞬移呢？这主要是由当前硬件限制以及人的生理结构决定的。这需要从人的前庭系统说起。人眼获取信息，反馈给前庭系统，当眼睛与前庭系统不一致的时候，人会感到不舒服，比如当体验VR过山车游戏的时候，多数情况下会感觉到不适，我们的眼睛知道哪里加速、减速、坠落，但是前庭系统并没有相应的感受到加速、减速、坠落，于是就引起不适，这跟晕车晕船一样的道理。所以，在VR中的移动，尽量避免加速、减速，甚至是匀速。由于屏幕刷新率的问题，如果制作的VR内容帧率过低，则容易引起晕动症，这种感觉试一下Cardboard类型的眼镜就可以体会到，比如暴风魔镜等。

表现形式及原理

VR中的瞬移过程，是在体验者决定移动之前，通过手柄选择目标位置，选定之后，视野呈现短暂黑屏（时间相当于一次眨眼），过后将体验者位置设定为选定位置。
Unity VR中的瞬移，选择的过程基于碰撞体，即，默认情况下，有碰撞体的物体，都可以作为移动以后的目标点，故可以通过设定碰撞体的范围对可移动范围进行简单限制，比如，房间漫游中，可以将地面的碰撞体沿地面边界缩进一定的距离，来防止用户穿墙。关于更多防穿墙的体验优化，可参考《VRTK使用心得（六）：优化用户体验——防穿墙及自动坠落》一节。

具体实现

1. 我们假定已经将VRTK初始配置完毕，即保证LeftController和RightController挂载VRTK_Pointer指针脚本，并确定其Enable Teleport属性勾选。

2. 如下图，在本场景以地面为瞬移范围，为其添加一个BoxCollider。

   
   
   

   图一

3. 在VRTK配置结构下，添加一个空物体，可以命名为PlayArea，为其添加VRTK_BasicTeleport组件。

   
   
   

   图二

该组件的属性：

1. Blink To Color：闪屏的颜色。前面说到黑屏，还可以设置任意颜色。
2. Blink Transition Speed:闪屏持续时间，建议设置在1秒以内。
3. Distance Blink Delay：数值在0-32之间，此参数用闪屏消失的延时，来体现瞬移过程的远近程度，新目标点与原目标点越远，闪屏褪去延时越长。
4. Headset Position Compensation：头盔位置补偿。因为VIVE的特性，体验者是可以在小范围内移动的，所以，头盔与游玩区域（Play Area）会有一个相对位置，如果此选项被选中，新的位置会考虑头盔与游玩区域(Play Area)的相对位置，如果不选中，则只将游玩区域的中心位置设定到新的位置。可参考本组件的源代码片段如下：

newX = (headsetPositionCompensation ? (tipPosition.x - (headset.position.x - playArea.position.x)) : tipPosition.x);
newY = playArea.position.y;
newZ = (headsetPositionCompensation ? (tipPosition.z - (headset.position.z - playArea.position.z)) : tipPosition.z);

5. Target List Policy: 一个限定参与瞬移的配置。前面我们说到，默认情况下，瞬移范围由碰撞体的范围来决定，Target List Policy则指定了一个更加灵活的规则，用来确定哪些物体是可以参与瞬移的，这个我们会在下篇进行说明。
6. Nav Mesh Limit Distance: VRTK可以使用Nav Mesh来确定瞬移范围，注意还是需要保证有Collider，在Bake好Nav Mesh信息以后，此属性设定的值为Nav Mesh 边界以外多少米的范围可以参与瞬移。结合Nav Mesh进行瞬移的优点是可以将不想参与瞬移的物体，比如障碍物隔离在Nav Mesh以外。

另外两种瞬移：

在VR场景中移动，有时会遇到移动到一个相对高的位置，这时候使用基本的瞬移，只能是移动到与之前位置高度相同的位置，即Y坐标不变，这时候就容易出现移动到物体内部的情况，比如爬楼梯、爬山等，这时候就需要使用到一个能够自适应高度的瞬移脚本，叫VRTK_HeightAdjustTeleport组件，该组件能够实现在移动到一个相对高度的位置，同时改变体验者PlayArea的高度。使用方法与Basic Teleport相同，挂载到PlayArea上即可。如下图：

图三

通过上图观察，该组件大部分属性与VRTK_BasicTeleport相同，通过源代码也可得到验证，它继承了VRTK_BasicTeleport类，实现自适应高度的过程，是添加了一个GetTeleportY的函数，代码片段如下：

            float newY = playArea.position.y;
            float heightOffset = 0.1f;
            //Check to see if the tip is on top of an object
            Vector3 rayStartPositionOffset = Vector3.up * heightOffset;
            Ray ray = new Ray(tipPosition + rayStartPositionOffset, -playArea.up);
            RaycastHit rayCollidedWith;
#pragma warning disable 0618
            if (target != null && VRTK_CustomRaycast.Raycast(customRaycast, ray, out rayCollidedWith, layersToIgnore, Mathf.Infinity, QueryTriggerInteraction.Ignore))
#pragma warning restore 0618
            {
                newY = (tipPosition.y - rayCollidedWith.distance) + heightOffset;
            }
            return newY;

除了闪屏瞬移，还有一种瞬移形式，即，伴随着闪屏，体验者能够感受到移动的过程，但是这个过程极快。在VRTK中，使用的是VRTK_DashTeleport，同样，这个脚本继承了前面VRTK_HeightAdjustTeleport组件——能够实现基本瞬移，能够自适应高度，扩展的选项可以自定义这个过程的相关属性，比如时间、速度等。

图四

下篇中，我们将详细介绍VRTK限定瞬移区域的三种方法。