SteamVR Unity Plugin - v2.0.1中的InteractionSystem

最近寫VR項目的時候用到了SteamVR Unity Plugin - v2.0.1插件，感受比以前用到的SteamVR plugin for Unity - v1.2.2版本改進了不少，就算不用VRTK插件，也能實現不少交互操做了。在此記錄一下新版本插件的中的主要內容。（主要是根據InteractionSystem文檔和本身的理解）

這個InteractionSystem包括一系列腳本，預製件和其餘資產資源，這個系統專門設計的輕巧靈活。。其中大多數包含的組件在實際案例中都運用到了，但也包括一些沒有在案例中用到的組件，可是它可能也是有用的。

1.首先概述一下示例場景中包括的預製件和腳本主要的功能：

Player：這個預製件是整個系統的核心，大多數其餘組件都依賴於player
Teleporting：傳送預製件處理全部關於傳送的邏輯。
InteractableExample：這個類是一個和手柄進行簡單交互的類。會接收手柄發來的信息並做出反應。
Throwables：這個展現了在遊戲中怎樣使用交互系統來建立一些更復雜的可以被使用的對象。
UI&Hints：這個顯示了交互系統如何處理提示。而且如何使用它和Unity UI控件像按鈕同樣進行交互。
LinearDrive：這是一個稍微複雜的交互，能夠經過簡單的直線移動操做對象來控制的目標對象進行螺旋上升和降低。
CircularDrive：這個類主要實現了經過手柄控制一個圓盤的轉動
Longbow：這是案例中使用的長弓。是這個系統建立的更復雜的對象之一。

2.簡單介紹交互系統

交互系統的核心是Player，Hand和Interactable類。Player預製件爲場景設置play對象和SteamVR攝像機。這個交互系統經過發送信息給場景中全部能夠和手柄進行交互的對象，這個對象再對接收的信息做出反應。並能夠設置對象附着到手柄上。爲了接收手的信息只要添加Interactable組件到對象上，這個對象就能夠根據手的信息做出相應的懸停監測。還包括了一些經常使用的可交互方式，例如Throwable（扔）或者LinearDrive（直線移動物體）。Player預製件也建立了一個用於模仿鼠標事件能夠簡單地用Unity UI控件控制的輸入模式。交互系統也包括一個傳統的第一人稱攝像機，用鍵盤和鼠標控制。鼠標就相似人的一隻手同樣。當開發者沒有VR頭顯時，這個模式就很是有用了。

3.Player類的功能介紹

-Player類是一個單例，意味着在一個場景中只有一個Player對象。
-Player主要功能是持續追蹤手柄和頭顯。
-它能夠在整個項目中全局訪問，而且交互系統的許多方面都假定Player對象始終存在於場景中。
-不論是VR模式仍是2D fallback模式，它都保持追蹤。
-經過Player類使用訪問器容許其餘組件以相似的方式運行，而不知道是否正在使用VR頭顯或鼠標/鍵盤。
-2D fallback模式雖然有用，但仍然有限制。此模式主要用於測試很是簡單的交互，僅限於一個手和觸發按鈕。它對於一個團隊在開發中，並不能保證每一個人一直都有一個VR頭顯和控制器設備。
-Player的一些有用的屬性：
-hmdTransform:一隻返回當前攝像機的transform。多是VR頭顯和2D fallback camera。
-feetPositionGuess:根據頭顯的位置猜想玩家腳的位置。但不能準確知道腳的位置，根據玩家的站立方式，這可能很是不許確。
-bodyDirectionGuess:相似於feetPositionGuess，根據玩家的站立方式，這可能很是不許確。
注意：在編輯場景中，player類設置使用icons顯示feet和hands。但因爲unity工做方式，須要將Core/icons移動到根目錄下Gizmos中，才能起做用。
-關閉2D fallback mode的兩種方式：
一、在build以前，將player的屬性面板中Allow Toggle To 2D取消勾選
二、在PlayerSetting.Player中Scripting Define Symbols增長HIDE_DEBUG_UI。這將會在build時取消2D debug view，但容許在編輯器中使用。

4.Hand類的功能介紹

-Hand類爲交互系統完成了大部分繁重工做。
-Hand檢測正在懸停的對象（Interactables）並根據當前的懸停狀態向它們發送消息。
-hand在同一時間只能懸停在一個對象，在相同時間只能有一隻hand能懸停在一個對象。
-對象能夠附着在手柄上，也能夠從手柄上分離。只有一個對象能夠是手柄的焦點對象，可是同時能夠將多個對象附加到手柄上。
-一旦一個對象從手柄上分離，那麼以前附着在手柄上的對象（仍然附着在手柄上）會成爲手柄的焦點對象。
-當手柄上沒有任何東西時，它將始終顯示手柄控制器。
-當對象一旦附着在手柄上時，能夠給附着在手柄上的對象能夠設置一個附着標誌物UI來肯定手柄和對象的行爲。
-根據狀況，能夠鎖定手柄以懸停在其餘物體或任何物體上。
-這些是hand發送給交互物體的信息：
OnHandHoverBegin: 當手柄首次開始懸停在對象上時發送
HandHoverUpdate: 懸停在對象上時，每一幀都發送信息
OnHandHoverEnd: 當手柄中止懸停在對象上時發送
OnAttachedToHand: 當對象附加到手柄上時發送
-HandAttachedUpdate: 附加到手柄上時，每一幀都發送信息
OnDetachedFromHand: 當對象從手柄中分離時發送
OnHandFocusLost: 當附加對象失去焦點時發送，由於其餘東西已附加到手柄上
OnHandFocusAcquired: 附加對象得到焦點時發送，由於前一個焦點對象已從手柄中分離
- 這些是手柄發送給其子對象的消息：
OnHandInitialized: 經過將本身與SteamVR跟蹤控制器的設備ID相關聯來首次初始化手柄時發送
OnParentHandHoverBegin: 當手柄開始懸停在某物上時發送
OnParentHandHoverEnd: 當手柄中止懸停在某物上時發送
OnParentHandInputFocusAcquired: 當遊戲窗口得到輸入焦點時發送
OnParentHandInputFocusLost: 當遊戲窗口失去輸入焦點時發送
- 這些成員處理附加和分離：
AttachObject: 將傳入的附加標籤設置在附着對象上
DetachObject: Detaches the object from the hand and optionally restores it to its original parent currentAttachedObject: This returns the in-focus attached object on the hand,if any
- Hand還有一些有用的屬性和函數可用於自定義其行爲：
OtherHand: 這是玩家控制的另外一隻手柄。這對於須要用兩個手柄交互的對象（例如長弓）很是有用。
HoverSphereTransform and Radius: 這可用於自定義手柄的懸停範圍。
HoverLayerMask: 這能夠改變，以便手柄只懸停在某些層中的對象上。
HoverUpdateInterval: 根據遊戲的要求，能夠設置進行懸停檢測的時間間隔。
HoverLock/Unlock: 這用於使手柄僅懸停在某個對象上。當hover locked時，傳入爲null將使得手柄不會懸停在任何東西上。此技術用於在傳送arc處於活動狀態時使手柄不懸停在對象上
GetStandardInteractionButton/Up/Down: 這些用於檢查手柄上的扳機的狀態。 這對於也能夠與2D fallback一塊兒使用的簡單對象很是有用。 在2D fallback狀況下，左鍵單擊用做標準交互按鈕，對象的行爲相同。
GuessCurrentHandType: 這使用一些SteamVR函數來肯定哪一個手柄最左邊哪一個是最右邊的。
GetAttachmentTransform: 物體可使用手上的「attachment transforms」來弄清楚如何附着到手柄上的transform。

5.Interactable類更像是一個標識符。它向Hand標識該對象是可交互的。具備此組件的任何對象都將從Hand接收相關消息。

僅使用以上這3個組件，就能夠可以建立許多不一樣且複雜的交互式對象。

6.Throwable類的主要功能：

這是最基本的交互式對象之一。
- 當手柄在其上懸停並按下交互鍵（扳機）時，玩家能夠拾取此對象。
- 按下扳機時，物體會附在手柄上並保持在那裏。
- 當釋放扳機時，手柄的速度都會賦給拋出對象。
- 這能夠建立能夠拾取和拋出的基本對象。

7.LinearDrive類的主要功能是容許用手柄在開始和結束點之間移動對象，對象的當前位置用於設置LinearMapping。

8.CircularDrive類的主要功能是容許用手柄控制圓盤轉動。對象的當前位置用於設置LinearMapping。

9.LinearMapping值由LinearDrive和CircularDive設置
-映射可用於將簡單的手部交互映射到更復雜的行爲。
-一個例子是長弓中的字符串，它使用LinearMapping將弓弦的拉動映射到長弓拉回動畫。
-幾個其餘類使用該映射來插入其屬性
LinearAnimation
LinearAnimator
LinearBlendShape
LinearDisplacement
HapticRack

10.VelocityEstimator類可用於根據對象位置的變化估計對象的速度和加速度。在大多數狀況下，若是從實際控制器得到速度和加速度，將得到更準確的結果，但有時這是不可能的，例如使用2Dfallback hand時。

11.IgnoreHovering類主要功能是，當你但願某對象不進行懸停檢查時，則能夠將此組件添加到該對象或特定的碰撞器上。

12.UIElement類的主要功能：

將此組件添加到unity的UI控件上，則手就能夠與UI進行交互。
這將生成基於手部交互的鼠標懸停和單擊事件，並經過Unity事件系統發送它們以使用現有的UI控件。
此外，它還將生成一個OnHandClick事件，該事件也將傳遞到點擊的那個手柄。

13.ItemPackage類的主要功能：

-ItemPackage是用於暫時覆蓋手柄的功能的對象集合
-在長弓的例子中，當長弓被手柄拿起後，長弓和手柄就結合在一塊兒，並暫時替代手柄的功能。
-ItenPackages的概念是可以撿起和放回到物體被撿起的地方。
-一旦附帶ItemPackage組件的對象被拿起，此對象會附着在手柄上，直到此對象被放回。不須要按鈕就可讓此對象保持在手柄上。手柄仍然能夠正常的傳遞消息（與場景中的對象交互），但此對象一般會禁用手柄的某些功能，例如手柄的懸停功能。

14.ItemPackageSpawner腳本處理產生和收起ItemPackage時的邏輯，以及如何在產生後將物品附加到手柄上。還能夠處理拾取對象的展現和預覽或者拾取對象的輪廓。

15.ItemPackageReference能夠將此組件添加到對象以指示它是組合對象的一部分。

16.PlaySound這個類容許使用更多參數來使用AudioClips。能夠接收多個AudioClips而且每次隨機播放一個。還能夠隨機播放剪輯的方式。

17.SoundPlayOneShot類專門用於播放一次且不循環播放的聲音或者須要在播放時暫停的聲音。

18.Util類中全是interaction system中用到的工具方法。

19.InteractableHoverEvents當收到手柄傳遞的信息時這個類生成UnityEvents。

20.InteractableButtonEvents此類將手柄按鈕輸入轉換爲UnityEvents。

21.ComplexThrowable類當手接觸對象時使用物理關節而不是simple parenting，這容許在手接觸對象時進行更多基於物理的交互。
注意：這個類是實驗性的，尚未真正運用到場景中，此類的功能是不完整的而且可能有錯誤。

22.DistanceHaptics基於兩個transform之間的距離觸發手柄的震動反饋。

23.Player（Prefab）功能

-這是交互系統的單個部分，它結合了全部基本部分
-這個預製件管理玩家和手部，使他們均可以輕鬆訪問。
-包括全部SteamVR和2Dfallback的設置
-交互系統的大多數的組件都依賴於Player預製件，而且一些組件假設player和hand都用這種方式設置。
-每一個場景只有一個。

24.BlankCOntroller（Prefab）當手柄沒有接觸任何東西時使用，控制器的渲染模型經過SteamVR加載，其全部部件都是鉸接式（articulated）的。