Unity XR实现交互（抓取，移动旋转，传送，射击）

文章目录

• • Unity XR实现交互（抓取，移动旋转，传送，射击）
  • • 前言
    • 一、手柄的创建
    • 二、手柄的抓取
    • • 1. XR DirectController 手柄直接抓取
      • 2. XR Ray Interactor 手柄射线抓取
      • 3. XR Grab Interactable 可抓取物体
    • 三、手柄摇杆控制移动和旋转
    • 四、手柄射线传送
    • • 1. 基本功能版
      • 2. 进阶版
    • 五、手柄控制射击

前言

Unity XR提供了XR Interaction Toolkit交互工具包直接在Package Manager中安装/更新即可，对于简单的交互需求可以实现0代码，只需要将相应的脚本挂载到手柄和物体身上即可。本次演示使用当前最新的2.1.0 preview版本，如果版本较低可能会有部分脚本不可用，请尽可能更新到最新的版本。

本次演示使用Pico XR SDK，在导入SDK后其会自行携带一个XR Interaction Toolkit的0.9版本，请一定从Package Manager中进行更新，否则后续的选项会有较大的区别。

PS: 更新到新版后，很多脚本都提供了新版Action-based方式，和老版Device-based，本篇博客会以Device-based进行讲解，关于Unity新版输入系统的使用，笔者会在下一篇文章着重去讲。

一、手柄的创建

• Ray Interactor：会创建一个带有射线的手柄模板对象
• Direct Interactor：会创建一个不具有射线的手柄模板对象
• XR Origin(VR): 建议，会直接创建出VR摄像机+两个射线手柄对象，更为方便后续可直接在此基础上做更改。

二、手柄的抓取

1. XR DirectController 手柄直接抓取

• Interaction Manager: 交互管理类 — 关键，一般会随着XR Origin一起创建出来，一般创建手柄会直接挂载上去，如果没有挂载需要去Hireachy面板手动挂载一下。
• Interaction Layer Mask : 在可抓取物体身上的XR Grab Interactable脚本上也有同名属性，只有物体的Layer Mask和手柄的匹配才可被抓取。
• Attack Transform : 手柄的抓取位置，同时物体也可以设置抓取位置，当抓取时手柄的抓取位置会和物体的抓取位置相同，根据具体需求加以配置合适的位置即可。
• 碰撞体：如果不是使用模板配置，而是自行挂载脚本很容易忘记此组件，直接抓取必须具有碰撞体才可以检测到可抓取物体并进行抓取操作，而射线则无需碰撞体，只需射线检测。

2. XR Ray Interactor 手柄射线抓取

手柄射线抓取一般使用默认设置即可实现将击中的物体吸到手柄上，无需添加碰撞体，诸如Layer Mask等属性与上述一致，不再赘述。

3. XR Grab Interactable 可抓取物体

• Interaction Manager/LayerMask/Attack Transform，几个常用属性在XR DirectController中描述过，不再赘述
• Collider：必须拥有，抓取是通过碰撞器检测所实现的
• Rigibody：建议拥有，VR场景下的可抓取物体的抓取投掷等效果均基于自带的刚体。
• Interactable Events：里面提供了抓取物体一系列事件的回调，如抓取物体的回调，释放物体的回调，抓取物体后按下Trigger键的回调等等，后续的射击功能正是基于此实现的。

三、手柄摇杆控制移动和旋转

以左手摇杆控制持续旋转，右手摇杆控制持续移动为例

根据上图，在XR Origin上添加Locomotion System，Continous Turn Provider等组件，再按照上图箭头进行配置即可。

• 注意这些脚本不是必须放在XR Origin身上，任意地方均可但属性必须进行配置，放在XR Origin上方便管理。
• Continous 是持续进行移动和旋转的脚本，由手柄的摇杆控制，如果想一次旋转或移动一段距离/角度，可以用Snap Turn/Move，在低版本的XR互动包中可能会不支持某些脚本。

四、手柄射线传送

1. 基本功能版

• 基本的传送管理类Teleportion Provider必须要添加，推荐一起添加在XR Origin中

• 负责传送的手柄，首先必须是XR Ray Interactor射线控制，一般来讲会使用抛物线，或者贝塞尔曲线，关于其相关参数可以搜索贝塞尔曲线的知识，Sample Frequency取样点会直接影响曲线的平滑程度。

• Reticle为射线击中目标后的指示器，很适合作为传送目标点的指示器，如果没有合适的指示器可以用球体简单演示。

除了射线手柄的设置，在需要传送的地面上还需要添加Teleportation Area脚本（如果想只能传送到固定的点可以用Anchor,用法一致），然后射线检测到可以传送的地面后射线会变为绿色，默认按下Trigger键即可实现传送。

2. 进阶版

待改进的问题

1. 只挂载默认的脚本，有时很大程度上没法满足需求，例如一般手柄的传送功能不会一直存在曲线去选择位置，我们会希望其在按下某个按键或者推动摇杆时出现曲线旋转位置，在松开按键或摇杆时进行传送等。

2. 负责传送的手柄无法同时挂载Ray Interactor和Direct Interactor也就是说，我们无法通过仅仅挂载脚本去实现手柄平常负责直接抓取，而想传送时得到射线选取位置传送。

针对问题1,2的场景，笔者以左手柄平常负责直接抓取，按下A键出现射线选择位置传送为例，给出一种解决方案。

基本思路

1. 创建两个左手柄对象，一个挂载Direct Interactor负责日常抓取，一个挂载Ray Interactor负责传送。
2. 平常Ray Interactor脚本会被禁用掉，只有当按下A键后启用可以选择位置，当松开A键后代码控制发送传送请求，再禁用掉脚本指示器等等。

关于手柄按键的按下和抬起 Down和Up事件，如果使用老的输入系统可以参考这篇文章https://blog.csdn.net/Q540670228/article/details/123139150，关于脚本的启动禁用过程较为简单，下面只给出抬起按键时发起传送请求的代码。

    //传送管理器脚本的获取省略
	public TeleportationProvider provider;
	//负责传送的手柄XRRayInteractor脚本，获取过程省略
	public XRRayInteractor teleportRayInteractor;
	private void LeftAXButtonUpHandler()
    {
        //射线信息
        RaycastHit rayInfo;
        //判断目标点是否有效 1.是否击中目标 2.是否具有Teleportation组件
        bool isValid = teleportRayInteractor.TryGetCurrent3DRaycastHit(out rayInfo);
        isValid = isValid && rayInfo.collider != null &&
                  (rayInfo.collider.GetComponent<TeleportationArea>() != null ||
                   rayInfo.collider.GetComponent<TeleportationAnchor>() != null);
        if (isValid)
        {
            //创建传送需求将射线击中的位置作为目的地，提交到provider中的传送队列。
            TeleportRequest request = new TeleportRequest();
            request.destinationPosition = rayInfo.point;
            provider.QueueTeleportRequest(request);
        }
        
        //禁用相关脚本和指示器
        teleportRayInteractor.enabled = false;
        teleportRayInteractor.GetComponent<XRInteractorLineVisual>().reticle?.SetActive(false);
    }

五、手柄控制射击

在VR游戏中经常会有捡起枪进行射击的功能，其一般设计难点在

1. 判断物体是否被抓取，被哪个手柄抓取
2. 抓取了此物体的手柄是否按下了Trigger键

在XR Grab Interactable脚本中已经很贴心的提供了一个事件，触发条件正是上述这两个。使用方式如下

private XRGrabInteractable grab;
private void Awake()
{
    grab = GetComponent<XRGrabInteractable>();
    //为activated事件添加监听函数即可
    grab.activated.AddListener(GrabHandler);
}

private void GrabHandler(ActivateEventArgs a)
{
	//当枪械被抓取和按下Trigger后回调此方法，触发射击方法。
    Shoot();
}