【ARFoundation自学01】搭建AR框架，检测平面点击位置克隆物体

news2025/2/7 3:50:46

Unity开发ARFoundation相关应用首先安装ARFoundation包

然后设置XR

1.基础AR场景框架搭建

2.一个基本的点击克隆物体到识别的平面脚本

挂在XROrigin上

脚本AppController 脚本说明书

## 业务逻辑

`AppController` 脚本旨在实现一个基本的 AR 应用程序功能：用户通过触摸屏幕选择位置，然后在这个位置上克隆并放置一个预制的游戏对象。这个功能在 AR 应用程序中很常见，例如在游戏、教育或设计应用程序中，用户可以在现实世界的位置上放置虚拟物体。

代码：

using JetBrains.Annotations;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using Unity.VisualScripting;
using UnityEngine;
using UnityEngine.XR.ARFoundation;
using UnityEngine.XR.ARSubsystems;

[RequireComponent(typeof(ARRaycastManager))]//当你在脚本中使用 [RequireComponent] 属性时，Unity编辑器会在编辑模式下自动检查并确保该组件存在于游戏对象上。如果该组件不存在，Unity会提示你添加它。这有助于避免在运行时出现错误，因为如果脚本依赖于某个组件，而该组件没有出现在游戏对象上，那么在游戏运行时尝试访问该组件的任何尝试都会导致错误或异常。
public class AppController : MonoBehaviour
{
    // 主要实现了用户点击位置，克隆游戏物体
    //1.获取用户点击位置，发射射线，碰撞到平面，返回坐标，克隆物体在此

    public GameObject OnePrefab;//将来被克隆放置的预制体
    static List<ARRaycastHit> ManyHits;//存储很多个 撞击物体后的相关信息
    private ARRaycastManager OneRaycastManager;//存储射线发射器组件
    private GameObject TempObj = null;//用户点击地面后！存储克隆在地面上被放置的物体

    void Start()
    {
        ManyHits = new List<ARRaycastHit>();//声明投射
        OneRaycastManager = this.gameObject.GetComponent<ARRaycastManager>();//获取脚本所在物体的ARRaycastManager组件
    }

    // 获取用户点击行为，
    void Update()
    {
        if (Input.touchCount == 0)//如果点击0
        {
            return;
        }
        // 获取第一个触摸点的信息
        Touch OneTouch = Input.GetTouch(0);//获取第一个触摸点
        //开始声明射线然后投射出去，物理引擎是用physic.Raycast。这里用ARRaycastManager投射，就像人扔东西一样
        //一边发射一边判断是否射中平面

        if (OneRaycastManager.Raycast(OneTouch.position, ManyHits, TrackableType.PlaneWithinPolygon | TrackableType.PlaneWithinBounds))
        {
            //AR射线管理器组件向触摸点的位置发射一根射线并且击中平面，射线追踪类型为虚拟多边形平面目标类型
            Debug.Log("射线发射成功， /射线击中了边界内的平面开始处理命中结果");
            Pose FirstHitPose = ManyHits[0].pose;//存储第一个击中目标信息，包括对方名字、交叉点坐标
                                                 //开始克隆

            if (TempObj == null)
            {
                TempObj = GameObject.Instantiate(OnePrefab, FirstHitPose.position, FirstHitPose.rotation);

            }
            else
            {
                TempObj.transform.position = FirstHitPose.position;
            }
            //为了防止重复点击，重复克隆，可以判断TempObj 是不是空
        }

    }
}

## 程序逻辑

1. **组件依赖**：
- 脚本使用 `[RequireComponent(typeof(ARRaycastManager))]` 属性来确保游戏对象上存在 `ARRaycastManager` 组件。这个组件是 AR Foundation 的一部分，用于处理射线检测和跟踪。

2. **变量声明**：
- `OnePrefab` 是一个公共变量，用于存储将要被克隆的预制体。
- `ManyHits` 是一个静态列表，用于存储射线检测的结果。
- `OneRaycastManager` 是 `ARRaycastManager` 类型的变量，用于存储获取到的 `ARRaycastManager` 组件。
- `TempObj` 是一个 `GameObject` 类型的变量，用于存储克隆后放置在地面上的物体。

3. **初始化**：
- 在 `Start` 方法中，脚本初始化 `ManyHits` 列表，并获取 `ARRaycastManager` 组件。

4. **射线检测与克隆**：
- 在 `Update` 方法中，脚本首先检查是否有触摸事件发生（`Input.touchCount`）。
- 如果有触摸事件，脚本获取第一个触摸点的信息，并使用 `OneRaycastManager` 进行射线检测。
- 如果射线检测成功击中平面（`TrackableType.PlaneWithinPolygon | TrackableType.PlaneWithinBounds`），脚本将获取第一个命中点的 `Pose`。
- 脚本随后检查 `TempObj` 是否为空。如果是空的，意味着这是第一次点击，脚本将实例化一个新的游戏对象并放置在命中点位置。
- 如果 `TempObj` 不为空，脚本将更新其位置到新的命中点。

## 核心算法介绍

1. **射线检测**：
- `ARRaycastManager.Raycast` 方法用于从用户触摸点发射射线，并检测射线是否击中了 AR 场景中的平面。
- 射线检测的类型由 `TrackableType` 参数指定，这里使用了 `PlaneWithinPolygon` 和 `PlaneWithinBounds` 来限制射线只检测用户定义的特定平面区域。

2. **克隆与放置**：
- 脚本使用 `GameObject.Instantiate` 方法来克隆预制体，并使用 `Pose` 来设置克隆物体的位置和旋转。
- 通过检查 `TempObj` 的状态，脚本确保用户不会重复克隆物体，除非之前的克隆物体被移除或销毁。

## 使用说明

- 将 `AppController` 脚本附加到一个游戏对象上，并确保该游戏对象上有 `ARRaycastManager` 组件。
- 在 Unity 编辑器中，将你希望克隆的预制体拖拽到 `OnePrefab` 变量上。
- 运行应用程序，通过触摸屏幕来选择位置并放置克隆的物体。

## 注意事项

- 确保你的 AR 设备或模拟器已经正确设置并支持 AR Foundation。
- 调整射线检测的类型和参数，以适应你的应用程序需求。
- 如果需要限制克隆物体的数量，可以添加额外的逻辑来管理 `TempObj` 的生命周期。