SteamVR 基于Unity开发之 物体的抓取以及自动吸附

在工作中碰到VR设备的开发需求 ,于是开始半路出家进行VR开发 

期间参考了许多的技术文章

现对自己掌握的进行归纳总结

在VR开发的需求中 我们经常会遇到 需要对物体进行抓取。 到达指定位置,提示物体的安装位置信息 并且松手后可以完成自动吸附的这个功能。

下面是详细步骤

SteamVR 基于Unity开发之 物体的抓取以及自动吸附_第1张图片

在场景中新建一个cube 用来做测试

为这个用来做测试的cube添加Throwable组件 

该组件可以实现物体的抛掷类的交互

SteamVR 基于Unity开发之 物体的抓取以及自动吸附_第2张图片

当我们为游戏物体添加上throwable组件后,会发现Unity自动为其添加了Rigidbody组件以及Interactable组件

Rigidbody组件 在这里我就不做过多赘述;Interactable组件为游戏场景中的物体提供了交互的可能;只有添加了该组件的物体 才可以与我们的玩家实现交互;

在编写脚本之前 我们还需要为这个场景添加一个半透明的提示位置;

老规矩 先新建一个cube SteamVR 基于Unity开发之 物体的抓取以及自动吸附_第3张图片

我们需要完成的操作是 抓取第一个cube ,让其安装在第二个cube上方;

在安装的最终位置处 ,我们再新建一个cube;

SteamVR 基于Unity开发之 物体的抓取以及自动吸附_第4张图片

我们需要把这个新建的cube的材质选择为半透明状,

SteamVR 基于Unity开发之 物体的抓取以及自动吸附_第5张图片

在该cube下 新建一个空物体 只添加boxCollider  ;isTrigger记得勾选,不然在场景中我们还是能撞上去;尺寸一定要比我们场景中的cube小,不然会导致物体吸附上去,没办法拿下来

现在,我们为当前这个半透明物体 添加上Interable组件

SteamVR 基于Unity开发之 物体的抓取以及自动吸附_第6张图片

最后这一项 把他自己拖进来,这样在我们抓取物体靠近该物体位置时,能够实现自动显示半透提示位置的功能;

这项功能的实现原理为 找到该物体的Mesh Renderer组件 并通过代码来实现半透物体的显示以及隐藏,具体代码如下

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using Valve.VR.InteractionSystem;
using Valve.VR;

public class Test : MonoBehaviour
{
    /// 
    /// 该物体的Rigidbody组件
    /// 
    Rigidbody thisRigidbody;
    /// 
    /// 该物体是否在手上
    /// 
    public bool isOnHand = false;
    /// 
    /// 旧的碰撞体数组
    /// 
    private Collider[] overlappingColliders;
    /// 
    /// 碰撞体过滤层
    /// 
    public LayerMask colliderLayerMask;
    /// 
    /// 碰撞体最大检测数量
    /// 
    public int ColliderArraySize = 32;
    /// 
    /// 悬停检测范围中心点
    /// 
    public Transform colliderPoint;
    /// 
    /// 悬停检测半径
    /// 
    public float colliderRadius = 0.1f;
    /// 
    /// 吸附状态
    /// false 拆卸,true 吸附在加油口上
    /// 
    public bool UseMode
    {
        get
        {
            return useMode;
        }
        set
        {
            if (useMode != value)
            {
                useMode = value;
                             
            }
        }
    }
    [SerializeField]
    [Tooltip(" 吸附状态,false 拆卸,true 吸附目标位置")]
    private bool useMode = false;
    /// 
    /// 检测到的最优选的Interactable物体
    /// 
    public Interactable InteractableOBJ
    {
        get
        {
            return _interactableOBJ;
        }
        set
        {
            if (_interactableOBJ != value && isOnHand)
            {
                if (_interactableOBJ != null)
                {
                    _interactableOBJ.HideInterfaceOBJ();
                }
                _interactableOBJ = value;
                if (_interactableOBJ != null)
                {
                    _interactableOBJ.ShowInterfaceOBJ();
                }
            }
        }
    }
    private Interactable _interactableOBJ;

    private void Start()
    {            
        thisRigidbody = GetComponent();
        overlappingColliders = new Collider[ColliderArraySize];
    }
    /// 
    ///  检查指定位置周边指定半径范围内的碰撞到的最近的Interactable物体
    /// 
    /// 指定的悬停点
    /// 悬停点半径范围
    /// 最近距离
    /// 最优选的Interactable物体
    /// 
    private bool MyCheckHoveringForTransform(Vector3 hoverPosition, float hoverRadius, ref float closestDistance, ref Interactable closestInteractable)
    {
        bool foundCloser = false;

        // 清空旧的碰撞体数组
        for (int i = 0; i < overlappingColliders.Length; ++i)
        {
            overlappingColliders[i] = null;
        }

        int numColliding = Physics.OverlapSphereNonAlloc(hoverPosition, hoverRadius, overlappingColliders, colliderLayerMask.value);

        if (numColliding >= ColliderArraySize)
            Debug.LogWarning("[SteamVR Interaction] This hand is overlapping the max number of colliders: " + ColliderArraySize + ". Some collisions may be missed. Increase ColliderArraySize on Hand.cs");


        // Pick the closest hovering
        for (int colliderIndex = 0; colliderIndex < overlappingColliders.Length; colliderIndex++)
        {
            Collider collider = overlappingColliders[colliderIndex];

            if (collider == null)
                continue;

            if (collider.name != "CubeEndPosition")
                continue;

            Interactable contacting = collider.GetComponentInParent();

            // Yeah, it's null, skip
            if (contacting == null)
                continue;

            if (contacting.gameObject == this.gameObject)
                continue;

            // 目前最佳候选人。。。
            float distance = Vector3.Distance(contacting.transform.position, hoverPosition);

            bool lowerPriority = false;
            if (closestInteractable != null)
            {
                // 与最近的可交互进行比较以检查优先级
                lowerPriority = contacting.hoverPriority < closestInteractable.hoverPriority;
            }

            // 判断距离是否最近
            bool isCloser = (distance < closestDistance);
            if (isCloser && !lowerPriority)
            {
                closestDistance = distance;
                closestInteractable = contacting;
                foundCloser = true;
            }
        }
        return foundCloser;
    }

    /// 
    /// 拿在手上时更新
    /// 
    public void ColliderUpdate()
    {
        InteractableOBJ = LookForTheNearestObject();
    }
    /// 
    /// 找到最近的可交互物体
    /// 
    /// 
    private Interactable LookForTheNearestObject()
    {
        float closestDistance = float.MaxValue;
        Interactable _interactable = null;
        MyCheckHoveringForTransform(colliderPoint.position, colliderRadius, ref closestDistance, ref _interactable);
        return _interactable;
    }

    /// 
    /// 该物体从手臂分离
    /// 
    public void DetachFromHand()
    {
        if (!UseMode)
        {
            thisRigidbody.isKinematic = false;
            SetChildColliderToTrigger(transform, false);
            if (InteractableOBJ != null)
            {
                if (!UseMode)
                {
                    thisRigidbody.isKinematic = true;
                    transform.position = InteractableOBJ.transform.position;
                    transform.rotation = InteractableOBJ.transform.rotation;
                    transform.SetParent(InteractableOBJ.transform);
                    SetChildColliderToTrigger(transform, true);
                    UseMode = true;
                 
                }
            }

        }
        InteractableOBJ = null;
        isOnHand = false;
    }

    /// 
    /// 设置物体子对象碰撞器的isTrigger属性
    /// 
    /// 
    /// 
    private void SetChildColliderToTrigger(Transform objTransform, bool _isTrigger)
    {
        foreach (Transform item in objTransform)
        {
            MeshCollider _meshCollider = item.GetComponent();
            if (_meshCollider != null)
            {
                _meshCollider.isTrigger = _isTrigger;
            }
        }
    }

    /// 
    /// 当物体被抓到手中时
    /// 
    public void AttachedToHand()
    {      
        if (UseMode)
        {
           
            UseMode = false;
          
        }
        isOnHand = true;
    }
}

 

回到Unity中找到我们建立的第一个cube的Thtowable组件,为其添加事件

先将该脚本挂载在第一个cube上

为其添加完事件方法 ,发现我们还没有对自己编写的脚本进行设置 现在开始设置

SteamVR 基于Unity开发之 物体的抓取以及自动吸附_第7张图片

Is on Hand 只是公布出来的,方便我们观察的 不需要对其进行设置;

Collider LayerMask 碰撞体过滤层 找到我们设定的最终的透明物体的Inspector面板

我这里设置的是virtualObjects,用其他的也可,只要和脚本里面的设置对上就可以,不然不在同一层 ,识别不到,无法进行碰撞检测

SteamVR 基于Unity开发之 物体的抓取以及自动吸附_第8张图片

这是设置完成的状态,ColliderPoint 我新建le一个空物体 你把空物体放在哪里,他的监测点就在哪里

SteamVR 基于Unity开发之 物体的抓取以及自动吸附_第9张图片

在运行前 我们做最后一步操作,把半透物体的mesh renderer 关掉;

SteamVR 基于Unity开发之 物体的抓取以及自动吸附_第10张图片

SteamVR 基于Unity开发之 物体的抓取以及自动吸附_第11张图片

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