Unity之OpenXR+XR Interaction Toolkit实现手枪模型的拆卸和组装

news2024/12/26 11:23:43

前言

之前我们曾实现过PC端的模型的拆卸和组装，如果使用VR模式来实现物体的拆卸呢？如何使用双手手柄来控制物体，拆卸物体呢？今天我们就来实现一个VR小Demo，基于OpenXR ，XR Interaction Toolkit插件来实现。

二.准备工作

我们需要准备好Unity2021工程和环境配置
有了前文：Unity之OpenXR+XR Interaction Toolkit基本配置的介绍,我们就不在详细说明这些了，大家自行复习。

流程简述：
我们新建一个3D(URP）工程
然后通过PackageManager安装XR Interaction ToolKit插件。
配置好XR Interaction Toolkit的Preset
新建一个3D场景
导入手枪模型

准备工作完毕
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三.层级设置

我们先添加几个层，方便稍后的射线和碰撞遮罩的设置，它们分别是：
Gun层，用于手枪主体
GunPart层：用于手枪的拆卸子模块
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我们设置层级的目的是，随时控制手枪拆卸的子模块和主体之间的碰撞，因为拆卸子模块和主体的碰撞在拆卸时是在一起的，我们需要控制它们之间不发生碰撞，所以我们需要设置ProjectSetting->Physics，设置Gun和GunPart不发生碰撞
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三.手枪拆卸

1.手枪模型的分块

我们根据手枪的模型子节点，把能够拆卸的组件，给他独立一下节点，然后分别添加碰撞器和刚体。如图所示：
我这里拆分成了7大块拆卸子块，其他的和主模型放到一起作为枪身。
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2.手枪的层级设置

我们看到上图，可以注意到，当我们为开始拆卸时，手枪和手枪的子模块都是有碰撞的，我们需要给他们分别设置层级。我们给手枪的各个子模块设置一下层级为GunPart，然后给手枪的主体设置层级为Gun。
这样我们可以做到拆卸时，虽然子模块和主体都可以交互，但是他们两者不发生交互。

3.手枪的抓取

我们一般习惯是右手拿枪，所以我们在拆卸枪时，也是设定为右手拿枪，左手拆卸子组件，在OpenXR中，我们想要拿起物体，需要给物体添加组件XR Grab Interactable。并且给它的InteractionLayerMask设定层级为Gun，如果Interaction Layers没有Gun和GunPart层，请添加，注意这里的InteractionLayers层是和Unity自带的LayerMask不同的两个设置，这里是OpenXR使用的。用于控制VR手柄交互访问的一些层。
如下图所示：
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此时，如果我们创建一个XR Origin，我们可以测试一下是否可以通过摄像把手枪拿起来。

4.RightHandController设置

如果我们想使用射线抓取，那么我们就使用Ray Interactor，如果我们想使用手直接抓取操作，那么我们就使用Direct Interactor组件，这一块我们前几节课讲过，这里就不再赘述。我们只说一下RightHandController的一些参数设置。

XR Ray Interactor设置

XR Ray Interactor主要修改一下两个层级，其他保持默认即可
Interaction LayerMask：Gun：交互遮罩，只有Gun层的射线才可以点击
Raycast Mask：UI，Gun：射线遮罩，非Gun层，射线照射没有效果。
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Direct Interactor设置

DIrect Interactor可以通过手部直接拿起物体，主要设置一个InteractionLayerMask即可
InteractionLayerMask：Gun：手部只能近距离抓取Gun层的物体。
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5.子模块拆解

我们刚才说了，我们使用右手拿枪，左手拆卸枪，接下来我们依次给子模块添加XR GrabInteractable组件，并设置InteractionLayerMask为GunPart层。
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6.LeftHandController设置

我们使用左手进行拆卸时，也可以选择使用射线抓取拆卸还是直接抓取拆卸，虽然两者都可以，但是因为VR手柄有一定的大小，如果我们右手直接抓取枪，左手也使用直接抓取拆卸，那么VR手柄可能会碰撞到一起，甚至打住我们自己的手，所以给大家提供几种选择
1.左右手都是射线抓取+直接抓取，哪个使用射线抓取，哪个使用直接抓取，用户可以自己选择。
2.右手通过射线抓取拿起枪支，手柄和枪保持一定距离，左手通过直接抓取拆卸枪支。

XR Ray Interactor设置

XR Ray Interactor主要修改一下两个层级，其他保持默认即可
Interaction LayerMask：GunPart：交互遮罩，只有GunPart层的射线才可以点击
Raycast Mask：UI，GunPart：射线遮罩，非GunPart层，射线照射没有效果。
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XR Direct Interactor设置

XR Direct Interactor组件用于左手直接抓取拆卸枪支。
InteractionLayerMask设置为GunPart层，控制左手只能操作枪支的子模块，无法拿起枪支主体。
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四.拆卸Demo

以上步骤完成后，我们基本就可以运行测试Demo了。

1.自由拆卸

如果我们是自由的方式拆卸枪支，那么以上应该就没有什么大问题了。我这里操作没有什么问题。如下图所示：
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2.流程拆卸

如果我们是流程化的方式拆卸枪支，比如第一步拆弹夹，第二部拆枪膛，第三步等等，那么我们需要再写脚本来辅助这些功能，并且还可以添加当前要拆卸的部件的高亮效果，我这里的流程化脚本就不展示了，逻辑比较简单，就是加一个子组件的碰撞控制，再监听一下当前拆卸物体是否放下。如果要做商业项目，那这里逻辑会更加定制化，我们就不再多说，我这里的流程化效果如下所示：第一步拆下弹夹后，枪膛扣高亮，等待下一步拆卸。
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五.手枪组装

刚才我们说了手枪的拆卸，有拆卸就一定有组装，我们先分析一下组装的基本原理：
首先我们复制出来一个手枪2，把要拆卸的枪支模块都单独拖拽出来当做单独游戏对象放到桌面上，其他没用的都删掉。
这样的话，我们每个枪支子组件就有了两个，我们添加上碰撞和XR Interaction 组件

接下来，我们分析一下如何组装。
我们可以通过左手把零散的子模块拿起来，然后去和右手枪支主体上的相同模块子组件发生碰撞触发检测，触发成功的，我们认为组装成功了，可以把左手的零散的子模块隐藏，显示右手主体的子模块。这样我们就完成一次模块组装。
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由于组装无法做成自由模式，必须有顺序的组装，所以我们必须添加额外的脚本来辅助组装的功能。比如触发检测，组件的显示和隐藏，组装流程的控制等等。这个可复杂可简单，所以我就只说一下组装的原理，代码我就不演示了。