Unity3d Hololens MR开发入门

一、Hololens概述

Hololens有以下特性

1、空间映射借助微软特殊定制的全息处理单元（HPU），HoloLens 实现了对周边环境的快速扫描和空间匹配。这保证了 HoloLens能够准确地在真实世界表面放置或展现全息图形内容，确保了核心的AR体验。

2、场景匹配HoloLens 设备能存储并识别环境信息，恢复和保持不同场景中的全息图像对象。当你离开当前房间再回来时，会发现原有放置的全息图像均会在正确的位置出现。

3、自然交互HoloLens 主要交互方式为凝视（Gaze）、语音（Voice Command）和手势（Gesture），这构成了 HoloLens的基本输入要素。同时传统的键盘鼠标等设备也被支持，自然的交互方式更贴近人类习惯，提高了交互效率。

4、 通用应用HoloLens 平台的操作系统为 Windows Holograpic，同样基于 Windows 10 定制。所以Windows 10 UWP 通用应用程序可以顺利地在 HoloLens 上运行。这不仅降低了研发和迁移成本，也让开发效率能够大幅提升。当然，说了很多 HoloLens 独特的特性和优点后，HoloLens 开发者版本也存在一些亟待解决的问题，包括视野较窄、凝视体验不佳、抗光线干扰弱和重量续航等问题。 但瑕不掩瑜，HoloLens 带来了真正的混合现实体验，拥有着强烈的冲击感，未来将大有作为。

二、开发环境搭建

开发Hololens之前需要准备以下环境(以下为我准备的环境)

1、Visual Studio 2015 Update 3

2、HoloLens Emulator (build 10.0.14393.0)

3、Unity HoloLens Technical Preview

4、Windows 10 SDK (10.0.14393.33) VS中进行安装

更加详细的环境配置可参考

https://developer.microsoft.com/en-us/windows/holographic/install_the_tools

三、集成HoloToolkit-Unity项目

在创建了标准 Unity 项目之后，我们需要集成微软官方提供的 HoloToolkit-Unity 项目。HoloToolkit-Unity 项目是微软官方的开源项目，用于帮助开发者快速开发 HoloLens 应用，能够快速为项目集成基本输入、空间映射和场景匹配等特性。

关于该项目的详细介绍，可以参考微软的开源项目https://github.com/Microsoft/HoloToolkit-Unity

集成步骤

1、下载HoloToolkit-Unity代码 https://github.com/Microsoft/HoloToolkit-Unity.git

2、使用unity打开HoloToolkit工程，右击Assets，导出Package



3、在自己的工程中使用HoloToolkit-Unity package

新建自己的Unity工程，Assets -> Import Package -> Custom Package 选择刚才导出的HoloToolket-Unity package, 导入成功后，可以看到HoloToolkit菜单



四、构建场景

1、新建空白场景后，我们需要删除原有的 Main Camera 对象，同时从 HoloToolkit/Utilities/Prefabs 目录中拖拽一个 Main Camera Prefab 组件到场景中

2、点击“ Create Empty” 创建一个空游戏对象，并将其命名为 Input，为 Input 对象添加核心脚本组件，分别为 GazeManager.cs、 GestureManager.cs、 HandsManager.cs 和KeywordManager.cs。这样就集成了凝视、手势和语音命令三大核心特性。对于凝视射线、手势识别和语音命令功能，均建议使用单例来进行管理，这样可以避免功能混乱，方便管理。同时为凝视设置可视化的指针，可以提高用户的交互体验和效率。



3、从 HoloToolkit/Input/Prefabs/ 目录下拖拽 CursorWithFeedback Prefab 组件到场景中。这样当凝视在全息对象时，其表面会出现可视化凝视组件。 当用户手势被识别到时，会出现一个蓝色的手掌图像，能够贴心的告诉用户可以操作了。



4、创建一个Cube对象并创建一个新的C#脚本,命名为 HoloTest.cs。

using UnityEngine;
using System.Collections;
 
public class HoloTest : MonoBehaviour {
 
 // Use this for initialization
 void Start () {

 }

 // Update is called once per frame
 void Update () {

 }
 
    public void OnSelect()
    {
        gameObject.GetComponent<MeshRenderer>().material.color = new
            Color(Random.Range(0, 255) / 255f, Random.Range(0, 255) / 255f,
            Random.Range(0, 255) / 255f);
    }
}

5、HoloTest.cs 脚本的功能为随机更换对象的材质颜色，遵循 GestureManager.cs 中预设的OnSelect消息名称进入 Input 组件检视选项卡，为 KeywordManager.cs 组件配置语音命令。语音命令触发时将会执行相应的组件行为。 本例中，当我说出“ test”时，触发Cube的 OnSelect 方法，来随机改变 Cube 颜色。



6、为了满足HoloLens的需求，我们需要在 Player Settings 里面开启Virtual Reality Support，并在下拉列表中选中Windows Holographic，只有这样 HoloLens 才会将此应用渲染为3D应用，这一点十分关键。





五、编译运行

1、生成vs工程



2、打开vs工程，打开microphone权限，设置在模拟器中运行



3、运行，如下为在Hololens模拟器上的运行效果

按空格键选中cube，或者说出指令”test”, 触发OnSelect事件，cube的颜色将随机发生变化