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怎么开发VR游戏?Unity53官方VR教程系列3 VR中的交互方式

时间:2017-09-18 05:48来源:未知 作者:admin 点击:
在VR项目中,我们需要在用户凝视某个物体时将其激活。在VRSamples中,我们构建了一个简单的,可拓展的轻度系统,让用户跟场景中的物体进行交互。其中包含了三个主要的脚本文件:VREyeRaycaster,VRInput和VRInteractiveItem,下面将对这三个重要的类进行简要

  在VR项目中,我们需要在用户”凝视“某个物体时将其激活。在VRSamples中,我们构建了一个简单的,可拓展的轻度系统,让用户跟场景中的物体进行交互。其中包含了三个主要的脚本文件:VREyeRaycaster,VRInput和VRInteractiveItem,下面将对这三个重要的类进行简要的介绍。相关的源代码也做了注释。

  该脚本需要和Main Camera关联。在每次调用Update()时,该脚本都会使用Physics.Raycast来投射一条射线,以确认该射线是否命中任何collider(碰撞体)。使用该脚本还可以排除特定的Unity - Manual: Layers-在某些场景中,我们可能为了性能考虑,把所有的可交互对象移到一个单独的层。

  如果某个碰撞体被射线命中,那么该脚本将尝试在GameObject上找到一个VRInteractiveItem组件。

  从这里我们就可以判断用户究竟在”凝视“哪个物体,或是停止”凝视“某个物体。如果用户开始或停止”凝视“某个物体,那么我们就可以进行一些处理,比如调用一个方法。

  VRInput是个简单的类,可以判断用户在GearVR上(或是使用DK2时在PC上)所进行的一些简单操作,比如滑动、触碰、或双触。

  我们可以把该组件添加到任何希望在VR场景中进行交互的GameObject上,在该物体上需要绑定一个碰撞体。

  在VR的世界里,从用户交互的角度看,用户需要时刻知道自己在做什么,而且可以掌控一切。通过这种“held input”的确认输入方式,可以确保用户不会出现误操作。

  现在让我们来一起看看VR Sample项目中的部分交互示例。我们将提到每个场景中所使用的交互方式,以及具体实现的方式。

  在整个示例项目中,我们尝试用同样的风格,也就是使用bar和radial以固定的速度进行填充。在此建议大家在开发自己的VR项目时注意到这一点,因为交互设计中的连贯性对用户很重要,特别是对于VR这种新媒介。

  Maze(迷宫)游戏中提供了一个桌面式的交互示例,其中我们可以指引游戏角色到出口,并避免触发炮塔。

  在选择角色的目的地时,会出现一个目的地标记,同时还会显示一个角色的路径。玩家可以通过在触摸板上使用swipe,按下方向键,或是使用游戏操纵杆上的左键来旋转视图。

  Flyer场景是一个计时”无尽飞行”游戏,在其中玩家可以通过四处看来引导飞船的方向,并使用Fire1输入键进行射击,通过击中陨石或是引导飞船穿越空中的门来得分,跟Pilotwings或Starfox这两款游戏有点类似。

  在VR Samples包含了两个射击游戏,其中一个是回廊射击游戏,玩家在180度视角的走廊中对潜在目标射击。另外还有一个竞技场射击游戏,玩家被类似X战警场景的潜在目标包围。

  ShootingTarget组件订阅了VRInteractiveItem的OnDown事件,以判断目标是否被击中。该方法适用于瞬间命中(比如激光枪这种)的设定,如果要展示时间,我们就需要考虑解决方案了。

  现在我们应该对基本的VR交互组件有了大概的印象,包括任何在VR Samples项目中具体使用这些组件。现在让我们来看看VR Samples项目中如何使用gaze(凝视)和reticles(十字星)。

  在VR应用中判断用户正在看什么很重要,可能是用于判断用户和游戏对象的交互,或是触发一个动画,也可能是向目标发射。我们将VR中“看”这个动作定义为gaze(凝视),而在后续的教程中我们将频繁使用这个词。

  考虑到目前大多数HMD头戴设备还不支持眼部追踪,因此我们只能估计用户的gaze(凝视)。透镜的扭曲意味着用户正看着正前方,有一个简单的解决方案。正如在概览中提到的,我们只需要从摄像机的中心发射一条射线,然后找到这条射线所碰撞的物体即可。当然,这就意味着所有要被碰撞(或是需要通过“凝视”进行交互)的对象都必须关联一个Collider组件。

  十字准星用于辅助标记用户视野的中心。十字准星的样式可能是简单的点,也可能是一个十字准线,具体形式取决于项目需求。

  在传统的3D游戏中,十字准星被设置为空间中的固定点,比如通常是屏幕的中央。但是在VR中使用十字准星变得非常复杂:当用户在VR环境中四处观望时,双眼将汇集在靠近摄像机的物体上。如果十字准星处在一个固定的位置,那么用户会看到两个准星:我们在现实世界里面可以轻易模仿这种效果。把某个手指放在眼睛前面,然后聚焦到近处和远处的物体上。当我们聚焦在这个手指上时,就会看到两个背景,反之亦然。这就是传说中的Diplopia 现象。

  为了避免用户在查看周围环境和注视不同距离的物体时看到两个准星,我们需要将准星放到3D空间的同一个点,也就是用户所关注对象的表面。

  将准星放在空间的这个点意味着从远处看准星将非常小,当靠近时会变大。为了让准星的大小不随距离发生变化,我们需要根据它到摄像机的距离对其进行缩放。

  为了说明这一点,我们从Examples/Reticle场景中找了一些例子,展示了处于不同距离和比例的准星。

  如果没有击中任何对象,那么我们只需把准星放到一个预设的距离上。在室外环境中,可能会放在摄像机的Far clip plane前面,在室内场景中可能会近得多。

  我们希望准星的旋转方向和它所命中的对象的法线相匹配。通过RaycastHit.normal就可以实现这一点,以下是具体的实现代码:

  我们还提供了一个示例的Reticle脚本。该脚本可以跟VREyeRaycaster一起适用,从而将准星放置到场景的正确位置,并且可以选择跟所命中的对象法线帖齐。

  在头戴设备中跟踪头部的旋转和位置可以用沉浸式的体验来感受周围环境,但同时也可以让对象根据这些数值所相应的相应。

  使用头部旋转作为输入方式的可能应用是精细旋转菜单或是对象。在VRSampleScenes/Examples/Rotation场景中可以看到这一点的示例。

  在Flyer游戏场景中,我们将看到太空飞船基于头部的旋转来调整自身位置,具体参考FlyerMovementController:

  Gear VR在头戴设备的侧边配备了一个触摸板。Unity把这个触摸板当做鼠标来使用,所以我们可以使用以下方法:

  在使用Gear VR时,开发者可能会希望从触摸板中获取swipe数据。我们提供了一个名为VRInput的示例脚本,可以处理swipe,触碰和双触。此外它还支持方向键和键盘上的左Ctrl键(在Unity中的默认输入术语是Fire1),或者是鼠标上的左键,以此来处罚swipe和触摸。

  在Unity Editor中,我们可能会希望使用DK2来测试Gear VR的内容。因为目前暂时无法直接从Unity直接关联到Gear VR进行测试。考虑到Gear VR的触摸板作用跟鼠标类似,我们可以考虑使用鼠标来模拟输入。当用户佩戴HMD设备时操控键盘会更容易,因此VRInput同时也会讲方向键操作处理成swipe,将Left-Ctrl(Fire1)处理成触碰。

  以下是ExampleTouchpad脚本,其中根据swipe的方向将AddTorque方法作用于一个刚体,从而让对象旋转。

  正如上面所提到的,我们所有的示例游戏都使用VRInput来处理触摸屏和键盘的输入。Maze游戏中的摄像机也会对swipe作出响应:

  如果想了解为什么场景中的摄像机按照某个轨道运行,而不是旋转迷宫本身,可以参考Unity - Movement in VR这篇文章。

  在看完本文后,我们应该对VR Sample场景中的基本交互有更深入的理解。虽然还有方式来实现VR交互,但这种方法是最简单易行的。在下一篇文章中,我们将讨论不同类型的VR用户界面。如果在学习中有任何问题,可以到Virtual Reality中参与讨论。

(责任编辑:admin)
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