Unity | VRTK游戏的基础设计

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• Unity | VRTK游戏的基础设计
• HTCVIVE与设备连接
• 实现手柄控制发射子弹功能
• VRTK插件与UGUI的交互：Menu Scene制作
  • [VRTK_SDKManager]
  • [VRTK_Scripts]
    • VRTK_Controller Events
    • VRTK_Pointer
    • VRTK_Straight Pointer Renderer
    • VRTK_UI Pointer
  • [Canvas]
  • [EventSystem]
  • Menu Scene制作步骤概括
• 加入VRTK的遊戲製作：模擬水果忍者
  • 修改Canvas
  • 设置Controller
  • 制作游戏
  • 测试
  • 参考设置图片

HTCVIVE与设备连接

1. 汇入SteamVR和VRTK
   • 注意点选I made a back up/ Go ahead更新
   • 对于汇入后报错需要跳转到 line 146: new Texture改为new Texture2D(0,0)

2. 新建场景Pro1使用SteamVR/Prefabs/[CameraRig]，同时删除主摄影机

3. 给[CameraRig]/Controller(Left)/Model和[CameraRig]/Controller(Right)/Model分别添加BoxCollider（isTrigger＝True，Size=（0，0，0）））和Rigibody（useGravity=false）

4. 場景中加入Cube，添加BoxCollider（isTrigger=T，rigibody（useGravity=F） ，设置Cube.Tag=（new）Object

5. [CameraRig]/Controller(Left)/Model和[CameraRig]/Controller(Right)/Model添加SteamVRController.cs，将Controller(Left)和Controller(Right)拖入Trackobj槽中

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class SteamVRController : MonoBehaviour
{
    [Header("VIVE手把控制器")]
    public SteamVR_TrackedObject trackobj;

    //当HTC VIVE 手把碰到物件
    void OnTriggerStay(Collider hit)
    {
        var steam_state=SteamVR_Controller.Input((int)trackobj.index) ;

        /* 更改ButtonMask.Grip/Trigger/System/Touchpad
         * 
         *steam_state.GetPress(SteamVR_Controller.ButtonMask.Grip);
         * steam_state.GetPress(SteamVR_Controller.ButtonMask.Trigger);
         *steam_state.GetPress(SteamVR_Controller.ButtonMask.System);
         *steam_state.GetPress(SteamVR_Controller.ButtonMask.Touchpad);
         *GetPressDown;
         *GetPressUp;
         *if(steam_state.GetPress(SteamXR_Controller.ButtonMask.Grip))
         * 
        */

        //持续按下HTC VIVE 手把上的Grip键
        if(steam_state.GetPress(SteamVR_Controller.ButtonMask.Grip))
        {
            //如果手把碰到的物件标签为Object（如Cube物件）
            if(hit.GetComponent<Collider>().tag=="Object")
            {
                //碰撞物的坐标位置/角度=手把位置/角度
                hit.transform.position=transform.position;
                hit.transform.rotation=transform.rotation;
                //手把先开机的为左手把
                //如果按下左手把Grip按钮
                if(trackobj.name=="Controller (left)")
                {
                    print("Controller (left) Grip");
                    var deviceIndex=SteamVR_Controller.GetDeviceIndex(SteamVR_Controller.DeviceRelation.Leftmost);
                    //手把震动幅度0-3999，如果值小于100，基本上没啥感觉
                    SteamVR_Controller.Input(deviceIndex).TriggerHapticPulse(3000);
                }
                else
                {
                    print("Controller (right) Grip");
                    var deviceIndex=SteamVR_Controller.GetDeviceIndex(SteamVR_Controller.DeviceRelation.Rightmost);
                    //手把震动幅度0-3999，如果值小于100，基本上没啥感觉  
                    SteamVR_Controller.Input(deviceIndex).TriggerHapticPulse(3000);               
                }
            }
        } 

    }
}

实现手柄控制发射子弹功能

1. 新建场景Pro2，使用SteamVR/Prefabs/[CameraRig]，同时删除主摄影机
2. 在［CameraRig］/Controller(Left)/Model或［CameraRig］/Controller(Right)/Model下建立Sphere. 設置Rigibody.UseGravity=F；SphereCollider.IsTrigger=F
3. 给［CameraRig］/Controller(Left)/Model或［CameraRig］/Controller(Right)/Model添加SteamVRFire.cs。将Sphere拖入Bullet槽，Controller(Left)或Controller(Right)拖入Trackobj槽。

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class SteamVRFire : MonoBehaviour
{
    [Header("子弹物件")]
    public GameObject Bullet;
    //子弹移速
    private float Speed=1000f;
    //设定子弹销毁时间
    private float BulletLife=5f;
    [Header("VIVE手把控制器")]
    public SteamVR_TrackedObject trackobj;
    void Start(){}
    // Update is called once per frame
    void Update()
    {
        var steam_state=SteamVR_Controller.Input((int)trackobj.index);
        //如果按下滑鼠左键或HTC VIVE 手把Trigger按键
        //if(Input.GetMouseButton(0)||steam_state.GetPress(SteamVR_Controller.ButtonMask.Trigger))//
        if(Input.GetMouseButton(0)||steam_state.GetPressDown(SteamVR_Controller.ButtonMask.Trigger))
        {
            //动态生成一颗子弹（强制转换）
            GameObject BulletPrefab=Instantiate(Bullet,Bullet.transform.position,Bullet.transform.rotation) as GameObject;
            //开启动态生成的物件（子弹）
            BulletPrefab.SetActive(true);
            //抓取子弹的RigiBody属性
            Rigidbody rb=BulletPrefab.GetComponent<Rigidbody>();
            //透过AddForce给子弹某一个方向力，让物体继续往前
            rb.AddForce(BulletPrefab.transform.forward*Speed);
            //子弹没有达到任何东西的情况下就等待5秒删除子弹
            Destroy(BulletPrefab,BulletLife);
        }
    }
}

VRTK插件与UGUI的交互：Menu Scene制作

必备Game Object如下。Directional Light，Floor分别控制打光和场景的“地面”，这里不再作具体说明。

[VRTK_SDKManager]

為VR SDK提供支持。核心是SDKSetups，SDKSetupSwitcher將SDKSetups轉換為便於操作的GUI界面。

[VRTK_Scripts]

设定手柄等控制器与UGUI的交互。
这里只赋予右手把（RightController）交互功能，需要添加的Component如下。

VRTK_Controller Events

details

VRTK_Pointer

Provides a basis of being able to emit a pointer from a specified GameObject.

details

VRTK_Straight Pointer Renderer

A visual pointer representation of a straight beam with an optional cursor at the end.

details
記得更改設置
General Appearance Settings.Tracer Visibility = Always On;
General Appearance Settings.Cursor Visibility = Always On;

VRTK_UI Pointer

Provides the ability to interact with UICanvas elements and the contained Unity UI elements within.

details
記得更改設置
Activation.Activation Mode = Always On;

[Canvas]

• Canvas基礎設置
  Canvas.RenderMode = WorldSpace;
• 添加VRTK_UI Canvas
• 綁定Menu.cs控制程式

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class Menu : MonoBehaviour
{
    public void ToProj1()
    {
        Application.LoadLevel("Pro1");
    }

    public void ToProj2()
    {
        Application.LoadLevel("Pro2");
    }

    public void ToProj4()
    {
        Application.LoadLevel("Pro4");
    }
}

• Button添加對應的OnClick()事件
  
  

[EventSystem]

Menu Scene制作步骤概括

1. 新建保存一个Scene。
2. 匯入[VRTK_SDKManager]預知
3. 創建Empty Game Object作為Right Controller和Left Controller。
4. 添加Canvas及其下的Button。
5. 确保有EventSystem生成（若没有从Scene/[SDKSetupManager]/SDKSetupSwitcher/EventSystem 中复制粘贴一个EventSystem到Scene/EventSystem并勾选Inspector的小方框使之有效）。
6. 設置Canvas模式為World Space，并添加VRTK_UIPointer元件。
7. 编写menu.cs程式，并将之绑定在Canvas上，然后为Button增添Click事件。
8. 給Scene/LeftController添加VRTK_Controller Events。
9. 給Scene/RighttController添加

• VRTK_Controller Events
• VRTK_UI Pointer:
  .ActivationMode = Always On;
• VRTK_Controller UI Pointer Events_Listener Example
• VRTK_Pointer
• VRTK_Straight Pointer Renderer:
  .TracerVisibility = Always On;
  .CursorVisibility = Always On;

10. 在build setting中增添设计的场景并编译
11. 运行（调整button位置）。

加入VRTK的遊戲製作：模擬水果忍者

在Menu场景的基础上修改：

[VRTK_Scripts]不变，需要修改[VRTK_SDKManager],把游戏结构加入到其中，即可：

修改Canvas

1. 删除Button元件
2. 去掉VRTK_UIPointer元件和menu.cs(用不上了)
3. 设置Canvas模式為Screen Space (Camera)
4. 在Canvas下添加三个Text，分别管理Score，Time和GAME OVER文字显示
5. 将Canvas拖至[VRTK_SDKManager]/SDKSetups/SteamVR/[CameraRig]/Camera(head)下
   
   

设置Controller

1. 制作左右手的武器（从asset找或用cube替代皆可）
2. 分别添加带Trigger的Box Collider和不带Gravity的Rigibody
3. 将武器分别拖至[VRTK_SDKManager]/SDKSetups/SteamVR/[CameraRig]/Controller(Left)和[VRTK_SDKManager]/SDKSetups/SteamVR/[CameraRig]/Controller(Right)下
   
   

制作游戏

1. 创建Empty Object命名为GM，并赋其GM.cs

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.UI;

public class GM : MonoBehaviour
{
    #region 倒计时
    [Header("倒数时间的文字")]
    public Text CountdownTimeText;
    [Header("属性面板中可调整整体游戏的时间")]
    public int Timer;
    //程式中倒数计时
    int ScriptTimer;
    #endregion

    #region 计分
    [Header("计分文字")]
    public Text ScoreText;
    //计算总分数
    int TotalScore;
    #endregion

    #region 产出物件
    [Header("所有要产出的物件")]
    public GameObject[] CreateObject;
    [Header("物件产出的位置")]
    public GameObject[] CreatePos;
    #endregion
    [Header("游戏结束文字")]
    public GameObject GameOverObj;

    //判断是否游戏结束
    bool isGameOver;

    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        //程式中的倒计时=属性面板中调整的时间
        ScriptTimer=Timer;
        InvokeRepeating("CountdownTime",1f,1f);
        InvokeRepeating("CreateObj",Random.Range(0.5f,1.5f),Random.Range(0.5f,1.5f));
    }

    // Update is called once per frame
    void Update()
    {
        //判断是否游戏结束
        if(isGameOver)
        {
            GameOverObj.SetActive(true);
        }
        else
        {
            GameOverObj.SetActive(false);
        }
    }

    void CountdownTime()
    {
        ScriptTimer--;
        ScriptTimer=Mathf.Clamp(ScriptTimer,0,Timer);
        CountdownTimeText.text="Time: "+ScriptTimer+"s";
        if(ScriptTimer<=0)
        {
            isGameOver=true;
        }
    }

    public void totalScore(int AddScore)
    {
        TotalScore+=AddScore;
        ScoreText.text="Score: "+TotalScore;
    }

    void CreateObj()
    {
        if(!isGameOver)
        {
            Instantiate(CreateObject[Random.Range(0,CreateObject.Length)],CreatePos[Random.Range(0,CreateObject.Length)].transform.position,transform.rotation);
        }
    }
}

2. 将Canvas中的Text拖至GM设定中的对应槽中，随便设置一个游戏时间（30s为例）
   
   
3. 制作产出位置：新建Empty Object命名为Game拖至Position，在该空物件下再新建空物件若干，分别调节各个空物件位置（空物件所处位置即为产出位置）。
   
   

Note：可用Select Icon与其它游戏物件作区分

4. 将GamePosition拖至[VRTK_SDKManager]/SDKSetups/SteamVR下
5. 指定GM中的产出位置数目，将GamePosition中的空物件拖至生成的对应槽中。
   
   
6. 制作产出物件之水果：从3D农产品中拖出几种水果，设置Tag=Food；添加带Trigger的Sphere Collider和带Gravity的Rigibody；同时赋其Object.cs；给水果的子物件分别添加不带Trigger的Sphere Collider；完成后将物件制成Prefab保存后从场景中删除。

Note: 水果的各个Collider尤其要注意范围设置适当。

7. 制作产出物件之炸弹：从3D Weapon中拖出几种炸弹，设置Tag=NotFood；添加带Trigger的Sphere Collider和带Gravity的Rigibody；同时赋其Object.cs；完成后将物件制成Prefab保存后从场景中删除。

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class Objects : MonoBehaviour
{
    //往某个方向飞的力量值
    float StartForce;

    Rigidbody rigidbodyObject;// * 动态生成物件最好声明为私有
    
    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        //如果物件没有被削到，过5s消失
        Destroy(gameObject,5f);
        //随机生成一定范围内的力量值
        StartForce=Random.Range(7.5f,8.5f);
        //抓取水果/炸弹物件身上的rigibody
        rigidbodyObject = GetComponent<Rigidbody>();
        //给带有Rigibody的物件一个方向力
        //Vector3.up;//世界坐标y轴
        //transform.up;//物件坐标y轴
        rigidbodyObject.AddForce(transform.up * StartForce,ForceMode.Impulse);
    }
}

8. 指定GM中的产出物件数目，将制作的产出物件预制物拖至生成的对应槽中。
   

   

9. 完善特效预制：从Prefab中拖出效果预知，分别赋予DestroyObject.cs并指定效果持续时间（假设为2s）后保存修改。

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class DestroyObject : MonoBehaviour
{
    public float DeletTime;
    
    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        Destroy(gameObject,DeletTime);
    }
}

11. 添加武器劈砍产出物件的效果：给之前制作的左右手武器赋予HitObject.cs，指定效果槽数为2，Element0放置刀影效果，Element1放置爆炸效果。

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class HitObject : MonoBehaviour
{
    //透过脚本抓取食物子物件
    Transform[] FoodChildren;
    //水果与爆炸物的特效 0：水果特效；1：爆炸特效
    public GameObject[] EffectPrefab;

    // Start is called before the first frame update
    //void Start(){}

    private void OnTriggerEnter(Collider hit)
    {
        //如果刀子碰到食物
        if(hit.GetComponent<Collider>().tag=="Food")
        {
            //当刀子砍到水果，防止水果物件重新被触发，将父物件Collider关闭
            hit.GetComponent<Collider>().enabled=false;
            //将父物件的Rigidbody属性删除
            Destroy(hit.transform.GetComponent<Rigidbody>());
            //找寻下一阶层的子物件
            FoodChildren=hit.GetComponentsInChildren<Transform>();
            //给子阶层物件Rigidbody
            FoodChildren[2].gameObject.AddComponent<Rigidbody>();
            FoodChildren[1].gameObject.AddComponent<Rigidbody>();
            //开启子阶层物件Collider
            FoodChildren[2].gameObject.GetComponent<Collider>().enabled=true;
            FoodChildren[1].gameObject.GetComponent<Collider>().enabled=true;
            //传递分数资讯给GM并显示加250分
            GameObject.Find("GM").GetComponent<GM>().totalScore(250);
            //动态产生水果特效
            Instantiate(EffectPrefab[0],hit.transform.position,hit.transform.rotation);
        }

        //如果刀子碰到爆炸物
        if(hit.GetComponent<Collider>().tag=="NotFood")
        {
            //传递分数资讯给GM并显示扣150分
            GameObject.Find("GM").GetComponent<GM>().totalScore(-150);
            //动态产生爆炸物特效
            Instantiate(EffectPrefab[1],hit.transform.position,hit.transform.rotation);
            //删除爆炸物件
            Destroy(hit.gameObject);
        }
    }
}

测试

1. 将任一武器拖至Scene下后运行游戏(Simulator模式下)通过拖动武器检验游戏进行中的水果炸弹生成上抛，武器劈砍，水果切开，炸弹爆炸等效果。
2. 暂停游戏后开启SteamVR关闭Simulator后继续进行游戏，观察游戏界面分数与时间的显示，以及游戏结束后“Game Over”字体的显示。

参考设置图片