从零开始的PICO开发教程（4）-- VR世界 射线传送、旋转和移动

从零开始的PICO开发教程（4）-- VR世界 射线传送、旋转和移动

一、前言

在开发VR游戏的时候，第二个要解决的就是移动和转向问题，该专题将详细解析如何在VR世界中实现这些功能。

1、大纲

经过该教程你将学会

1. 如何用扳机键或握把键（任君选）进行地区传送和锚点传送
2. 如何通过左摇杆/右摇杆 转动画面
3. 如何通过摇杆在场景中移动
4. 初步熟悉 手柄按键与Unity中物体的交互方法

二、VR射线移动功能实现与解析

1、区域传送

（1）新建 XR Origin

XR – 》 Device-based --》 XR Origin（VR）

注：在层级窗口右键找不到XR选项的同学，可以参考之前的教程完成PICO开发环境配置：从零开始的PICO教程（1）Pico游戏开发项目配置

（2）新建一个用于传送的地面

1. 在Hierarchy(层级窗口) 右键 3D Object --> Plane 新建地面
   • 但目前白色与传统的地面不是很像，我们给他修改颜色为灰色
2. 在Project（项目窗口）右键 Create – 》Folder 创建一个文件夹，修改名字为：Materials，后续这个文件夹将专门用于存放Unity的材质
3. 在Project（项目窗口）右键 Create – 》Material 创建一个材质，改名为gray
4. 点击材质调整颜色为灰色，然后将材质拖拽到Plane
5. 为地面添加VR中常用的传送组件 Teleportation

• Teleportation 组件介绍：
  Teleportation是VR应用中流行的导航工具。用户可以指向并指示他们想要移动的目的地，并在发起传送命令时被传送到目的地。Teleportation是用户通过快速动画过渡到目标位置的运动，该动画经过调整以保持玩家舒适度。这是在 VR 中移动用户的最常见方式，同时将不适感降到最低。

  • Teleportation Area ：添加组件后 该对象后将成为一个可传送对象，用途：地面、可站立位置。
  • Teleportation Anchor：添加组件后 物体传送则只能传送到该物体的几何中心点上。一般Teleportation Anchor 都会结合Empty Object 使用，点击可传送对象，传送后将传送到指定位置，用途：传送阵、特殊地点。
  • Teleportation Provider（传送提供者）
    Locomotion System中的一种特殊方式，用于快速将角色从一个位置瞬间传送到另一个位置。传送可以是在游戏场景中的固定点之间进行，也可以是根据玩家的输入或交互动作进行。传送通常用于解决长距离移动或跨越障碍物的问题，提供流畅的用户体验。
    Teleportation Provider可以与VR和AR设备的手柄、控制器或触摸界面等输入设备结合使用。通过触发传送操作，玩家可以在虚拟场景中快速移动到指定位置，而无需使用传统的行走或奔跑方式。这种传送方式在一些游戏、体验和虚拟导航应用中非常常见。

（3）将XR Origin设置为可传送的Provider 并赋值给可传送地面

1. 将XR Origin设置为待传送的Provider对象
   
2. 让可传送地面知道，要传送誰

• Locomotion （运动系统）组件介绍
  用于控制角色或玩家在虚拟场景中移动的系统。它提供了一系列方法和工具，使角色可以在游戏场景中自由移动，并与环境进行交互。Locomotion System通常用于第一人称或第三人称的角色控制，以及虚拟现实（VR）和增强现实（AR）应用程序中的用户导航。
  它包含以下核心功能：

• 移动控制：Locomotion System提供了一种方式来控制角色的移动，比如使用键盘、鼠标、手柄或触摸屏等输入设备。它可以处理角色的前进、后退、旋转、跳跃等基本移动操作。

• 碰撞检测：为了避免角色与场景中的物体产生穿越或碰撞，Locomotion System通常包含碰撞检测功能。它可以检测到障碍物、墙壁或其他物体，并阻止角色通过或与其发生碰撞。

• 地形适应：在复杂的场景中，地形的高度变化或不规则形状可能会影响角色的移动。Locomotion System可以提供地形适应功能，使角色能够自动调整其移动方式，以适应地形的变化。

• 动画控制：Locomotion System可以与角色的动画系统集成，以实现平滑的移动过渡和姿势控制。它可以根据角色的移动速度和方向来播放相应的动画。

本次教程主要使用到了其移动控制的功能，高阶教程中会再次使用到这些。现阶段了解即可。

（4）运行项目查看传送功能是否实现

利用PICO官方自带的PICO Unity Live Preview Plugin 实现 实时预览应用场景的功能，还不能实时预览应用场景功能的同学可以查看：从零开始的PICO教程（2）–实时预览应用场景

射线触发到可传送地面时候，转变为激活状态的，颜色变为白色。按下握把键，触发传送事件，完成传送。传送功能实现。
注：进入VR世界的时候看不到地面，可能是头显位置在地面下面，提高头显高度即可。

2、锚点传送

（1）创建锚点传送地面

参考：区域传送的第二节 新建一个用于传送的地面 完成以下操作

1. 进入层级窗口 Create – > Plane 创建平面。
2. 选择plane下右键 Create Empty对象，重命名为anchor （射线点击Plane 将传送到该Empty对象的位置）
3. 进入Project 窗口，在Materials文件夹下新建一个材质，名字为blue，修改颜色为blue。然后赋值给第一步新建的plane对象。
4. 选择第一步创建的plane对象，添加组件Teleportation Anchor，然后拖拽第二步创建的anchor 空对象，到Teleport Anchor Transform上
   
   到这里，就完成锚点传送啦，运行VR游戏，点击plane，头显将自动移动过去。

（2）修改传送触发按键

目前，默认是按握把键传送，如果我想扳机键传送又要怎么改呢？

改好后就完成咯，之后想要移动，点击右控制器的扳机键即可。
修改完后，建议大家运行一遍体验效果。

三、视角旋转

来到这一步，相信在座的各位都会遇到头显转向不方便的问题吧。假如我祭出摇杆转向头显又该如何应对呢？

1、XR Origin添加Snap Turn Provider组件

1. 选择XR Origin对象，添加Snap Turn Provider组件，然后点击新增控制器，拖拽LeftHand Controller到XR Origin对象的Teleport Anchor Transform上

好好好，到这里，我们就可以通过左摇杆控制头显视角转动了。 大家可以运行在头显中查看是否已经能正常转动。
注：在这里，可以通过修改Turn Amount 来修改每按一次摇杆头显转动角度。

四、人物移动

目前能传送不晕，又能转向。离你在VR世界运动，只剩下移动咯，人物移动头显也会自动移动，但很多时候场景有限，这就需要我们拥有可以通过摇杆控制头显视角移动的功能。

1、创建PlayControl脚本

1. 在Project（项目窗口）右键 Create – 》Folder 创建一个文件夹，修改名字为：Scripts，后续这个文件夹将专门用于存放C#脚本
2. 在Scripts文件夹内右键 Create – 》C# Script 创建一个脚本，改名为PlayControl
   PlayControl脚本内容如下：

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.XR;
using UnityEngine.XR.Interaction.Toolkit;

public class PlayControl : MonoBehaviour
{
    // 传入右控制器的引用 
    public XRController rightController;
    //小球的移动速度
    public float Speech=2.0f;
    void Start()
    {

    }

    void Update()
    {
        //存储摇杆的在一个x,y轴上的移动数据 
        Vector2 result;

        
        //判断玩家是否移动了摇杆
        bool ret;

        //out 类似一个引用声明，primary2DAxis 修改的值可以通过out 后面的参数也就是result获得
        ret = rightController.inputDevice.TryGetFeatureValue(CommonUsages.primary2DAxis, out result);

        if (ret)
        {
            Vector3 currentPosition = this.transform.position;
            this.transform.Translate(Speech * result.x * Time.deltaTime, 0, Speech * result.y * Time.deltaTime);

        }

    }
}

注意：脚本名字一定要跟里面的公共 类的类名一样是：PlayControl。如果不一样，则任意修改这两者中的一个，使其一样即可。

2、将PlayControl脚本赋值给XR Origin

这样就实现了，右摇杆控制人物移动的功能

五、手柄与脚本组件交互

如果我想为手柄的其他功能为其赋值，该怎么做呢？

我们可以用
函数：inputDevice.TryGetFeatureValue获取手柄上的按键
CommonUsages属性则可以选择该回调函数是获取手柄上哪个按键。
如

CommonUsages值	对应手柄按键
CommonUsages.primary2DAxis	摇杆
CommonUsages.grip	握把键
CommonUsages.trigger	扳机键

下面我将举个例子，实现按下握把键加速，松开速度降低的功能

将脚本PlayControl 修改如下：

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.XR;
using UnityEngine.XR.Interaction.Toolkit;

public class PlayControl : MonoBehaviour
{
    // 传入右控制器的引用 
    public XRController rightController;
    //小球的移动速度
    float Speech=2.0f;
    void Start()
    {

    }

    void Update()
    {
        //存储摇杆的在一个x,y轴上的移动数据 
        Vector2 result;
        float pressedThre;
        
        //判断玩家是否移动了摇杆
        bool ret;

        bool retGripPress = rightController.inputDevice.TryGetFeatureValue(CommonUsages.grip, out pressedThre);
        if (retGripPress)
        {
            Speech = pressedThre * 6;
        }
        //out 类似一个引用声明，primary2DAxis 修改的值可以通过out 后面的参数也就是result获得
        ret = rightController.inputDevice.TryGetFeatureValue(CommonUsages.primary2DAxis, out result);

        if (ret)
        {
            Vector3 currentPosition = this.transform.position;
            this.transform.Translate(Speech * result.x * Time.deltaTime, 0, Speech * result.y * Time.deltaTime);

        }

    }
}

本次代码主要功能：将握把键 的按压程度（0~1）传入pressedThre，然后再将其做为速度，这样就可以实现，按的越下速度越快的效果了。
其余的按键也可以通过这种方法来获得，后续如果要求的人比较多，会再出一版pico 手柄教程。

六、结束

通过这章VR世界 射线传送、旋转和移动VR世界 射线传送、旋转和移动，你已经可以制作一个简单的街景VR啦，下一章让我们来制作开始本次VR开发教程的第一个实战项目吧。

该教程由：深圳技术大学 – 元宇宙开发者协会 撰写提供。如果是本学校学生欢迎加入 元宇宙开发者协会 你会见识到一个与众不同的社团
元宇宙开发相关合作欢迎发送 协会邮箱：[email protected]