基于VS2017和Unity的Hololens应用开发

序言

最近因为某些原因与Hololens结下了缘分，在上课之余经过自己及小组成员的不懈努力，终于完成了这个说大不大说小不小的工程，也可谓是历经千辛万苦，下面的讲解纯属小白入门过程，还请大佬们自动忽略，如果有学习需求的话这篇博客将带你进入Hololens应用及游戏开发的新世界（小姐姐~~别走啊啊啊啊啊啊(。_。)，非宅男技术帖！！！！！）

环境安装及配置

在使用VS及Unity对Hololens应用进行开发时，需要先对电脑的环境进行相关配置，原料需求如下：

1. VS2017传送门 :这里由于使用需求不同，VS组件的安装也都不尽相同，一般大家在安装了c语言和c++的组件之后就能满足日常需求，而这里由于需要使用Unity的开发组件，因此在安装时一定要勾选相应的内容
   如上图所示点击修改即可进入修改组件界面
   选择其中的通用Windows平台开发（即常说的UWP应用开发）、.NET桌面开发和使用Unity的游戏开发组件，单个组件的安装列表见下图
   
   
   
   在Unity的安装组件中，有一个可选的Unity编辑器，官方推荐在安装VS中的Unity组件时尽量不要选择该编辑器，因为Unity官方有提供LTS(long term support)version，下载链接见下文；（当然如果想省事的话博主偷偷告诉大家VS提供的编辑器也是可以用的！！）

2. Unity传送门：该安装版本是Microsoft官方推荐的Unity LTS版本，推荐大家下载使用；当然在安装的时候一定要选择相应的组件（博主就是因为缺少对应的组件在上面纠缠了一个下午╮(╯_╰)╭），如下图所示在安装界面选择如下组件（作为Hololens开发以下组件已足够）直接选择next即可，安装时尽量按照默认安装位置，并且最好确保VS与Unity在同一个盘内；
   
   图中安装组件包括了编辑器、编译器必要的说明文档以及标准的asset库，同时Windows Store .NET Scripting Backened用于编译生成c#工程文件，Windows Store IL2CPP Scripting Backened用于编译生成c++工程（IL2CPP是Unity近几年提出的新的框架，但是作为入门的话.NET框架更接地气一点，emmm至少还是能看一看的）

3. MRTK（Mixed Reality Toolkit） 传送门:MRTK是一系列脚本和组件，旨在加速针对Microsoft HoloLens和Windows混合现实沉浸式（VR）耳机的应用程序的开发。 该项目旨在减少创建混合现实应用程序的障碍，在github上有开源的项目代码，关于其使用还请参看后文

4. Hololens Emulator传送门:在前期测试工程时，可以先将生成的工程在Emulator里运行，测试无误之后再将应用安装进头戴设备；

使用方法

1. 打开安装完成的Unity，在启动界面选择打开现有工程，打开我们之前下载的MRTK工程（选择对应的文件夹后Unity能自动辨识是否为正确的工程文件）
   
   进入后点击Assets->export package,会出现如下界面
   选择要导出的内容（在不知道需要什么的情况下建议大家全部导出哈，虽然大了点但是你可以有足够的素材搭建自己的游戏场景），导出至本地文件夹；
2. 有了上面的准备之后就可以建立自己的第一个工程了，在启动界面新建空工程，根据自己的需求选择项目属性，进入之后在左下方的Assets目录右击，选择import package->Custom Package,这样就将Holotoolkit中已经涵盖的脚本等资源文件加入到了自己的工程中，下面就是搭建场景了；
3. 场景搭建过程主要是向场景中添加对象并为对象配置脚本，这里我们可以从刚刚导入的Package中选择游戏对象并将其放置到游戏场景中，简单的一个scene就完成了，点击运行之后就会呈现出上图所示的界面
4. 有了场景之后，我们当然更希望能够让场景"活过来"，这时候就到了脚本出场的时候了，Unity中的脚本文件主要运用基于Unity引擎的c#脚本，当然也有JavaScript版本，这个就根据个人兴趣或者已掌握的编程语言来决定了，比如在我们Porject的asset目录下新建一个脚本的过程如下，点击create或者右击空白区域在选项中选中create均可以创建新的脚本，下面是一个最基本的移动、旋转和缩放立方体的c#脚本

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class MyScript : MonoBehaviour {
    public GameObject myCube;
    public int tranSpeed = 100;
    public float RotaSpeed = 10.5f;
    public float scale = 3;
    private void OnGUI()
    {
        if(GUILayout.Button("MoveCube"))
        {
            myCube.transform.Translate(Vector3.forward * tranSpeed * Time.deltaTime, Space.World);
        }
        if(GUILayout.Button("RotateCube"))
        {
            myCube.transform.Rotate(Vector3.up * RotaSpeed, Space.World);
        }
        if(GUILayout.Button("ZoomCube"))
        {
            myCube.transform.localScale = new Vector3(scale, scale, scale);
        }
    }
    // Use this for initialization
    void Start () {
		
	}
	
	// Update is called once per frame
	void Update () {
		
	}
}

将脚本文件拖给对象之后，运行的效果如下：
可以看到运行之后在场景的左上方出现了三个按钮控件（GUI控件的一种），此时只要点击对应的按钮即可实现立方体的缩放、旋转以及移动。

5. 到此为止，我们在Unity里面的工作已经进行完了，场景创建、脚本添加结束之后检查运行效果，就可以Build生成.Net框架的VS工程了，在Unity中左上角点击
   File–>BuildSettings会出现如下界面，这里我们需要做一部分工作；首先点击Add Open Scenes按钮，我们刚刚创建的场景就会自定添加进来，其后的编号就是在将来生成的工程中该场景的序号，在进行场景切换时会用到该序号。
   添加完场景之后，在左侧的Platform中选择对应的生成平台，这里由于我们要生成基于Hololens的应用程序，因此选择UWP(Universal Winsows Platform)平台作为目标平台，选中之后点击Switch Platform即可，之后在右侧的下拉选项中分别选中对应选项，操作之后的结果如下
   
   此时点击Switch Platform按钮旁边的Player Settings，会在右侧出现一堆选项如下图所示：
   
   在右侧的6个下拉选项中我们主要操作其中的3个，首先点击Other Settings，在Configuration部分修改Scripting Backened选项至下图结果(如果默认为如下结果则可忽略该步骤，当然这里由于.NET版本不同可能略微有差异）
   
   紧接着点击Publishing Settings并拉至最底端，在Capability选项中勾选Microphone和SpartialPerception；然后点击XR Settings并勾选Virtual Reality Supported选项
   (！！！就是这个鬼让楼主头疼了半天，因为建了好久的三维模型到了Hololens中变成了二维场景呜呜呜)，这样就大功告成啦！点击Build之后选择自己的目标文件夹然后就静候佳音吧（因为首次Build可能会比较慢哈哈哈哈哈）。这里有一个小tips，生成c#工程时，我们默认是在Unity工程目录下，新建一个App子目录，并将工程Build到该文件夹中(方便小可爱们日后查找哟~~)

6.此时，进入我们刚刚生成的App文件夹中运行解决方案文件（格式为ProjectName.sln），在VS中就打开我们的工程啦！有木有很开心，没错我们离成功只有咫尺之遥了！但是还是不能高兴的太早，毕竟行百里者半九十，在打开VS工程后，我们选择解决方案配置中的Debug选项，为了验证程序的正确性并减少不必要的麻烦，我们先在虚拟机上尝试运行，选择x86平台(Hololens是32位系统)，之后选择运行平台为Hololens Emulator(这时候就要看之前的 Hololens Emulator有木有装好了)，配置好之后的界面如下图所示
这里除了Hololens Emulator版本可能不一样，其他配置均应相同。运行我们的程序，在虚拟机中运行的效果如图所示（第一次启动虚拟机可能会消耗比较长的时间，等十几分钟也很常见）：


这里由于我是通过GUI来添加的Button，因此在生成三维场景之后，二维的Button是无法看到的。这里仅仅作为例子说明使用，大家如果需要使用三维空间的Button控件的话可以直接在创建场景时create button即可，这时候的Button控件即为三维空间中的Button.

结语

到此为止，本篇教程基本结束，希望大家在看了之后能够有所收益。这里我再列举几个过程中比较罕见的错误以及解决方案(其实没有什么解决方案，没有什么问题是把环境重新装一遍解决不了的，如果有…还是推荐大家别装第三遍，仔细阅读下上面的内容看是不是哪里出错了！)
1、生成的VS工程中缺少必要的文件：这种情况一般不会是程序的问题，因为只要是在Unity中能够正常运行的程序生成VS项目之后都应该能在虚拟机上运行，此时就要考虑是不是Unity的安装出了问题（推荐大家安装官方给出的版本，因为我已开始装的最新版的Unity在生成工程之后竟是遇到了上述问题…）
2、生成VS工程时一定记得配置Player Settings!否则工程生成之后无法使用！
3、部分版本的VS在将应用程序加载进Hololens之前需要对工程进行部分修改，这里指出一个比较关键的地方，有时会影响到程序运行是否成功——在生成的VS工程中，选择Package.appxmanifest文件如下图所示
在选择该文件夹之后右键选择查看代码即可看到对应的源代码，在Dependencies分支下进行修改如下
修改前：

`

  `

修改后：