【Unity】实现 VR 交互中的物体 吸附到手上 的效果

引言

在 Unity VR 项目中，实现物体吸附到手上的效果通常称为“抓取（Grab）”或“吸附（Snap）”交互。这允许玩家通过控制器或手部追踪拾取物体，并使其跟随手部移动，同时保持自然的位置和旋转。该功能依赖 Unity 的 XR Interaction Toolkit（XRTK），支持 Oculus Quest、HTC Vive 等设备。核心组件包括 XR Controller、XR Grab Interactable 和 Attach Transform。

本教程基于 Unity 2022.3 LTS+，使用 OpenXR 后端（推荐跨平台）。如果使用旧版 Oculus Integration 或 SteamVR，可类似配置。效果包括：物体吸附到手掌特定位置，避免穿模；可选自定义手部姿势（Hand Pose）。时间复杂度低（O(1) 每帧），性能友好。

准备工作

1. 安装包：

• Window > Package Manager > Unity Registry > 搜索 “XR Interaction Toolkit”（最新版 2.5+） > Install。
• 同时安装 “XR Plugin Management” 和 “OpenXR Plugin”。

1. 项目设置：

• Edit > Project Settings > XR Plug-in Management > 启用 OpenXR。
• PC/Android 标签 > 启用 Interaction Profiles（e.g., Oculus Touch Controller）。

1. 场景设置：

• Hierarchy > XR > Convert Main Camera to XR Rig（或添加 XR Rig）。
• 在 XR Rig 下添加 Left/Right Hand Controller（GameObject > XR > Controller (Device-based)）。
• 为控制器添加 XR Controller 组件，Action Asset 设置为默认 Input Actions。

实现步骤

1. 配置手部控制器

• 在 Left/Right Hand Controller 上添加 XR Direct Interactor 组件（用于直接抓取）。
• 设置 Interaction Manager：Hierarchy > XR > XR Interaction Manager（自动管理交互事件）。

2. 使物体可抓取

• 选择目标物体（e.g., Cube），添加 XR Grab Interactable 组件。
• 配置：
• Movement Type：Instantaneous 或 Velocity Tracking（平滑跟随）。
• Attach Ease In Time：0.1f（吸附动画时长）。
• Colliders：确保物体有 Collider（Box/Sphere）。
• 吸附点设置：创建空 GameObject 作为子对象（e.g., AttachPoint），设置位置/旋转为手掌吸附点。然后在 XR Grab Interactable > Attach Transform > 分配该对象。

3. 自定义手部姿势（可选）

• 为更真实效果，使用 Hand Pose：
• 在物体上添加 Hand Grab Pose 组件（XRTK 扩展）。
• 设置 Pose Provider：引用预定义手部动画或 Skeleton Pose。
• 或者，手动脚本调整：

  using UnityEngine;
  using UnityEngine.XR.Interaction.Toolkit;

  public class CustomGrabPose : MonoBehaviour
  {
      private XRGrabInteractable grabInteractable;
      public Transform handAttachPoint;  // 手部吸附点

      void Start()
      {
          grabInteractable = GetComponent<XRGrabInteractable>();
          grabInteractable.selectEntered.AddListener(OnGrab);
      }

      private void OnGrab(SelectEnterEventArgs args)
      {
          // 吸附到手部
          transform.SetParent(args.interactorObject.transform);
          transform.localPosition = handAttachPoint.localPosition;
          transform.localRotation = handAttachPoint.localRotation;
      }
  }

4. 测试与调试

• Play Mode：使用 XR Device Simulator（Window > XR > XR Device Simulator）模拟手部。
• 构建：Build Settings > Android/PC > 部署到 VR 设备。
• 常见问题：如果物体不吸附，检查 Layer（Interaction Layer Mask）和 Input Actions（Trigger Press）。

图示预览

以下是 XR Interaction Toolkit 中抓取物体的示例效果。

---

---

高级优化

• 物理模拟：添加 Rigidbody 到物体，设置 Use Gravity = false 时吸附。
• 多手交互：启用 Two-Handed Grab（XR Grab Interactable > Secondary Grab）。
• 手部追踪：对于无控制器模式，使用 Oculus Integration 或 MRTK 的 Hand Tracking。
• 性能：限制 Interactable 数量，使用 Layer Cull 避免不必要射线投射。
• 变体：对于 Snap Zone（如插槽吸附），使用 XR Socket Interactor 组件。

资源链接

• 官方文档：Unity Manual – XR Interaction Toolkit Hands Interaction Demo。
• 视频教程：XR Interaction Toolkit – Grab Objects in VR。
• Unity Learn：Unit 5 – Hand Presence and Interaction。
• 社区讨论：Snapping objects for Quest 3。

如果需要特定设备的代码调整（如 Quest 3）或完整项目示例，请提供更多细节！
“`