第5章VR開發

5.4OculusQuest平臺.目錄.1.Unity中OculusQuest開發包的安裝配置

.2.

OculusLink的使用.3.

虛擬場景中的基本移動.4.

加入控制手柄或手部模型.5.

加入碰撞檢測.6.

抓取物體.7.

隔空取物功能

OculusQuest是Meta（原臉書）公司旗下在虛擬現實方面的產品，在2019年5月正式發售。OculusQuest屬于一體式VR頭顯設備，OculusQuest頭顯和手柄如圖所示。其內核是Android系統，價格并不昂貴，有人認為它是能夠為普通大眾打開虛擬世界大門的一款產品。它與其他VR頭顯產品主要的不同在于，它通過頭顯上分布在4個角的攝像頭和內置算法，實現了六自由度的空間定位追蹤系統，無須任何外設與線纜，擺脫了對高昂價格的計算機設備的依賴，玩家可以在虛擬世界里更加自由地行動。并且，設備整體價格大幅下降，更加有利于被普通大眾接受。

（1）配置好計算機和Unity的Android開發環境。

注意，Unity發布設置“PlayerSettings”里面的“MinimumAPILevel”必須設為“APILevel19”或者更高級別，因為OculusQuest不支持低于APILevel19的Android系統。1.

Unity中OculusQuest開發包的安裝配置

（2）在Unity的AssetStore中搜索并下載免費的OculusIntegration，然后將其導入Unity。該資源是Oculus官方提供的開發SDK。OculusIntegration下載界面如圖所示。1.

Unity中OculusQuest開發包的安裝配置

（3）在Unity中，單擊菜單“Edit”→“ProjectSettings”打開工程設置窗口，Unity中配置Oculus平臺VR開發如圖所示。在“Player”選項卡中，找到“XRSettings”，勾選“VirtualRealitySupported”復選框，然后單擊“+”按鈕，在彈出的列表中選擇“Oculus”。這樣設置之后，結合前面步驟中導入的OculusIntegration工具包，Unity就具備了開發Oculus平臺應用的能力。1.

Unity中OculusQuest開發包的安裝配置

（4）從上頁圖中可以看到，有一個警告標志，說明這時在配置上還有一些問題。這是由于Unity的一些默認屬性設置和當前的Oculus有一些沖突的地方。解決方法很簡單，還是在這個界面中，打開“OtherSettings”，刪除“Vulkan”選項以適應Oculus的配置，如圖所示。1.

Unity中OculusQuest開發包的安裝配置

（5）經過以上操作，在Unity中就準備好了Oculus的開發配置。下面還需要從Oculus的官網生成并獲取開發App的許可證ID。

打開Oculus的官網，注冊開發者賬號并登錄，單擊網頁中的“CreateNewApp”按鈕，創建OculusApp賬號，如上圖所示。在打開的界面中輸入要創建的App的名稱，Platform平臺選擇“Quest（Applab）”，然后單擊“創建”按鈕，如下圖所示。1.

Unity中OculusQuest開發包的安裝配置

（6）在單擊“創建”按鈕之后，可以在界面左側菜單欄的“API”中找到新申請到的AppID，如圖所示。1.

Unity中OculusQuest開發包的安裝配置

（7）回到Unity中，單擊菜單“Oculus”→“Platform”→“EditSettings”打開平臺設置界面，將申請到的AppID復制到其中，并取消勾選“UseStandalonePlatform”復選框，設置Unity中的OculusAppID如圖所示。1.

Unity中OculusQuest開發包的安裝配置

（8）繼續單擊菜單“Oculus”→“Tools”→“OculusPlatformTools”打開平臺工具設置界面，在其中選擇“OculusQuest”，并復制、粘貼AppID，在平臺工具設置界面中設置相關屬性如圖所示。至此，Unity中的OculusQuest開發配置就完成了。下面還需要將OculusQuest頭顯的開發者模式打開，這樣才能從Unity中將開發好的應用導入OculusQuest設備。1.

Unity中OculusQuest開發包的安裝配置

（9）啟用OculusQuest頭顯，并找一臺手機，打開手機的藍牙和定位功能。然后在手機上安裝并運行Oculus官方App，在手機上打開OculusQuest頭顯的開發者模式，如圖所示。單擊“Settings”按鈕進入設置界面，手機會自動查找附近的頭顯并連接，圖中2號框所示的就是連接正常后顯示出來的頭顯名稱和信息。再單擊3號框處的“MoreSettings”按鈕，進入下一級設置界面。單擊4號框處的“DeveloperMode”按鈕，進入再下一級界面。設置打開5號框處的“開關”。這樣，OculusQuest頭顯的開發者模式就被打開了。1.

Unity中OculusQuest開發包的安裝配置

（10）將打開了開發者模式的OculusQuest頭顯用數據線與計算機相連，然后單擊Unity的菜單“File”→“BuildSettings”打開設置窗口，在“RunDevice”中可以看到與計算機相連的頭顯名稱。單擊“BuildAndRun”按鈕，就能將Unity中編輯好的場景發布到OculusQuest頭顯中運行并觀察效果了。直接從Unity中發布應用App到OculusQuest頭顯中，如圖所示。1.

Unity中OculusQuest開發包的安裝配置

直接使用前面的方法開發Quest應用時，會感覺很不方便，因為在Unity中直接運行應用是看不到任何效果的。每次都只有通過單擊Unity中的“BuildAndRun”按鈕對整個工程進行發布并輸出、安裝到OculusQuest頭顯中才可以看到效果，相當費時費力。為了解決這種問題，同時也為了能方便用戶同步計算機和OculusQuest頭顯數據，Oculus給出了一套解決方案——OculusLink。2.

OculusLink的使用

OculusLink需要軟件和硬件的配合才能使用。在軟件上，OculusQuest頭顯必須升級到最新的操作系統版本，同時和OculusQuest相連的計算機上也要安裝最新版本的計算機版OculusApp軟件，以保證計算機和OculusQuest頭顯在軟件上的匹配。圖所示的是計算機版OculusApp軟件界面。2.

OculusLink的使用

在硬件上，首先需要一根有一端是Type-C端口的USB3.0數據線，以連接計算機和OculusQuest頭顯。而且，這根數據線要質量比較好，以保證能實現大量數據的傳輸，若為一般質量的數據線則可能會無法使用OculusLink功能。另外，對計算機的硬件要求也比較高，需要顯卡是NVIDIAGTX970或者NVIDIAGTX1060以上的配置。

當軟硬件方面都滿足條件后，OculusLink會將Unity的編輯窗口和頭顯進行數據同步，在Unity中可以直接觀察效果，而不需要每次都發布程序到頭顯中。這樣就很大程度地提高了開發效率。2.

OculusLink的使用

（1）新建一個場景，在其中添加一個Plane作為地板，再添加一些三維物體作為參照物，簡單的三維場景如圖所示。3.

虛擬場景中的基本移動

（2）刪除場景中默認的攝像機。在Project面板中的“Assets”→“Oculus”→“VR”→“Prefabs”中，找到OVRCameraRig預設體，將其拖入場景并擺放在合適的位置。OVRCameraRig預設體就是Oculus針對虛擬空間制作好的一個虛擬雙目攝像機，它所攜帶的OVRManager組件作為關鍵組件，決定了OVRCameraRig使用的設備種類、輸入形式、渲染屬性、追蹤屬性和混合現實屬性等內容。OVRCameraRig預設體的OVRManager組件如圖所示。3.

虛擬場景中的基本移動

（3）保持預設體的默認屬性設置，這樣就已經實現了基本的Oculus的虛擬場景，可以直接發布應用，并在頭顯中觀看效果。這時可以實現轉頭觀察整個場景，并且因為Oculus的追蹤功能，用戶可以在安全范圍內走動，但是不能使用手柄功能，也沒有任何其他可以交互的東西。下面再介紹使用另外的預設體來實現這些功能。3.

虛擬場景中的基本移動

（1）將上一小節中的OVRCameraRig預設體刪除，換成同一目錄下的OVRPlayerController預設體。該預設體包含OVRCameraRig（作為子物體），并因為額外添加的CharacterController和OVRPlayerController組件，獲得了移動的能力。OVRPlayerController預設體的組件如圖所示。運行場景，這時用戶除了能自己走動以外，還能用左手柄的搖桿控制前后左右自由移動，這樣就擴大了用戶在虛擬世界的移動范圍。4.

加入控制手柄或手部模型

（2）和HTCVIVE一樣，Oculus也支持在虛擬場景中顯示用戶手上拿的手柄，以增加真實性。在

Project

面板中的“Assets”→“Oculus”→“VR”→“Meshes”→“OculusTouchForQuestAndRiftS”中，可以看到左、右兩個手柄的模型。將這兩個模型分別拖入

Hierarchy

面板中的OVRPlayerController預設體的LeftHandAnchor、RightHandAnchor物體下作為子物體，添加手柄模型如圖所示。4.

加入控制手柄或手部模型

運行場景，就可以看到左、右兩個控制器顯示在虛擬空間里，并且它們能跟隨著用戶拿著的真實手柄的運動而運動。OculusQuest手柄在虛擬場景中的樣子如圖所示。4.

加入控制手柄或手部模型

（3）Oculus不僅能顯示手柄，還能顯示手部模型。先刪除第2步中添加到場景中的手柄模型，然后在Project面板中的“Assets”→“Oculus”→“Avatar”→“Content”→“Prefabs”下，找到LocalAvatar預設體，將其拖入場景作為OVRPlayerController預設體下TrackingSpace物體的子物體，添加LocalAvatar預設體如左圖所示。

運行場景，就可以看到左右手模型，并且它們能跟隨著用戶手部運動而運動。顯示手的模型，如右圖所示。4.

加入控制手柄或手部模型

（1）找到場景中OVRPlayerController預設體的CharacterController組件，減小組件中“Radius”屬性的值。這是因為“Radius”屬性表示的是虛擬世界中代表用戶的虛擬人身軀的半徑，原來的默認值是0.5，這個值太大了，經常會使用戶感覺因為“身體太胖”而離其他物體還有一段距離就被擋住，需要將該值調得小一點，增加真實感。（2）在Project面板中找到CharacterCameraConstraint腳本，將其賦給場景中的OVRPlayerController預設體作為組件。將OVRPlayerController預設體的子物體OVRCameraRig拖入組件的“CameraRig”框中，并勾選“EnableCollision”復選框，最后將“CollideLayers”改為“Everything”，添加攝像機碰撞組件如圖所示。5.

加入碰撞檢測經過這樣的設置之后，用戶在虛擬世界中運動時就會被障礙物擋住，不會“一穿而過”了。

（1）選取需要設置被抓功能的物體，為其添加RigidBody組件以及OVRGrabbable腳本組件，保持它們的默認屬性即可。（2）

在Hierarchy面板中，找到OVRPlayerController下的LeftHandAnchor和RightHandAnchor物體，為它們添加SphereCollider組件，并將組件中的“Radius”屬性調整為0.05，勾選“IsTrigger”。（3）為LeftHandAnchor和RightHandAnchor物體添加OVRGrabber腳本組件，并勾選“ParentHeldObject”，以防止抓取物體并移動時產生物體跳躍抖動的錯誤。6.

抓取物體

（4）繼續修改RightHandAnchor物體的OVRGrabber組件。將RightHandAnchor的子物體RightControllerAnchor拖入“GripTransform”框中，再將“GrabVolumes”下的“Size”設為1，將RightHandAnchor物體本身拖入“Element0”框中，并將“Controller”設置為“RTouch”，OVRGrabber組件的屬性設置如圖所示。（5）對LeftHandAnchor物體按同樣的方式處理。然后運行場景，以實現抓取功能。6.

抓取物體

（1）將上個小節中修改后的OVRPlayerController物體刪除，從Project面板中將該預設體重新拖入場景，恢復到初始狀態。（2）在新添加進來的OVRPlayerController物體下創建一個空物體，并為這個空物體添加GrabManager和SphereCollider兩個組件。其中GrabManager組件由Oculus提供，有抓取操作的管理功能，其參數保持默認設置即