Fusion VR Escape Room

概述

Escape Room 範例展示了一個方法，說明如何在玩家及環境之間開發 物理互動。 核心 提供了基礎的互動及移動，同時 選用的模組 提供額外的功能及互動類型作為範例執行方式。 所有模組都有它們自己的資料夾，並且如果不需要的話可以移除。請注意，在這個範例中提供的主要場景(/Scenes/EscapeRoom Full.scene)使用了所有模組及元件，並且在刪除模組時它可能中斷。 在這份文檔的結尾單獨地說明模組。

模組：

• 物件提取
• 拍立得
• 白板
• 觀察器
• UI模組
• 槽模組
• 射擊模組

技術資訊

• 這個範例使用 伺服器／託管模式 拓撲，
• 專案已用Unity 2020.3.37f1開發，

在您開始之前

為了運行範例：

• 在PhotonEngine儀表板中建立一個Fusion應用程式帳號，並且將它貼上到即時設定（可從Fusion選單中到達）中的App Id Fusion欄位之中。

• 在PhotonEngine儀表板中建立一個Voice應用程式帳號，並且將它貼上到即時設定中的App Id Voice欄位之中。

• 然後載入Start場景並且按下Play。然後，您可以啟動完整的場景或只測試一個特定的模組。

下載

版本	發佈日期	下載
	1.1.3	2022年10月20日	Fusion VR密室逃脫1.1.3組建5

處理輸入

中繼任務

• 傳送：按下A或X按鈕，以顯示一個指標。在釋放時，您將傳送到任何已接受的目標
• 觸碰：簡單地將您的手／手指放到一個按鈕上以切換它
• 拿取：首先將您的手放在物件上，並且使用控制器拿取按鈕來拿取它
• 使用：按下選擇按鈕以使用已拿取的物件

請注意，應該支援HTC Vive控制器及Valve Index控制器。

桌面

鍵盤

• 行走：WASD
• 上／下：空白鍵和左Shift

滑鼠

• 旋轉：持續按下滑鼠右鍵並且移動滑鼠，以旋轉檢視點
• UI：使用左鍵以按下一個UI按鈕
• 拿取及使用（3D筆）：將滑鼠放在物件上，並且使用滑鼠左鍵來拿取它。然後您可以使用鍵盤空白鍵來使用它

核心

範例的核心提供基於物理的與Rigidbodies及Articulation bodies的互動。 剛體用於在世界中的任何可拋擲的物件，同時Articulation Bodies用於機械式系統如槓桿、轉盤、門及抽屜。 相機不是基於物理，而是只基於使用者輸入。已包含傳送移動(TeleportHandler.cs)

互動工作流程概述：

• 輪詢及發送輸入：
  • (XRInput.cs、LocalController.cs、PCInput.cs)
• 使用剛體及力量，基於輸入來更新頭及手位置：
  • (PlayerSystem.cs、XRObject.cs)
• 手讀取輸入並且傳送它到手工具及任何IControllerInputReceiver：
  • (Hand.cs、IControllerInputReceiver)
• 手工具及其他元件回應輸入：
  • (HandTool.cs、TeleportHandler.cs、InstantCameraInteractable.cs)
• 手工具檢查一個熱點是否在範圍之內，並且基於輸入來拿取／放開：
  • (HotspotCollector.cs、Hotspot.cs、HighlightBase.cs)
• 當開始／停止一個互動時，熱點告知可互動基礎及所有可互動物：
  • (InteractableBase.cs、GrabbableBase.cs)
• 可拿取基礎使用力量來追蹤手位置：
  • (GrabbableBase.cs、GrabbableRigidbody.cs、GrabbableArticulation.cs)

輸入：

發送輸入

LocalInputBase.cs

它獨立於Fusion而作為一個DontDestroyOnLoad物件存在，並且在遊戲階段之間持續存在。負責收集輸入並且發送它到Runner。

• 這個的主要執行方式是XRInput。
• PCInput是一個針對更快速的迭代的偵錯輸入方法，但只有有限的功能。

接收輸入

PlayerSystem.cs

它透過XRObject.cs來處理基本的玩家物件的定位（頭及手）。 XRObject更新剛體力量以追蹤輸入。

Hand.cs

它讀取控制器輸入並且傳送其到任何已註冊的東西，以便透過IControllerInputReceiver來接受輸入 它針對基本的互動來明確傳送輸入到HandTool.cs。

• 希望接收輸入的系統可以執行IControllerInputReceiver並且透過手來註冊（比如TeleportHandler.cs）
• 已拿取物件可以暫時註冊（比如InstantCameraInteractable.cs) -> Hand.AddInputBehaviour() / Hand.RemoveInputBehaviour()

互動

手工具：

• 針對拿取／放下來讀取輸入
• 使用HotspotCollector以找到Hotspots並且強調顯示它們
• 拿取／放下Hotspots

熱點收集器：

• 基於圖層及標籤來尋找半徑之內的Hotspots
• 篩選器順序：Layer, Tag, HighlightPriority, Distance
• 強調顯示被懸停的熱點(HotspotCollector -> Hotspot -> HighlightBase)

熱點：

它代表互動點，HandTools可以透過它與物件互動。

• 每個熱點一隻手，如果一個物件需要可被多隻手拿取，請新增更多熱點。如果需要的話，這些熱點可以相同。
• 傳送開始／停止互動調用到在相同遊戲物件上的IInteractable以及上層中的InteractableBase。

可互動基礎：

針對可互動物件的基礎層級。

• 取得開始／停止互動調用

針對可拿取物件的物件層級：

• Root：InteractableBase, Rigidbody, NetworkRigidbody, Highlight, NetworkObject, BodyProperties
  • Visuals
    • Highlight Visuals
  • Collision
  • Hotspot：Hotspot, GrabbableRigidbody / AttachmentRigidbody, Collider (Trigger)

主體屬性

指派一個BodyPropertyCollection（可指令碼物件）以控制物件被拿取時的行為方式。

主體屬性集合

它含有BodyPropertyData的一個陣列，其取決於在同一時間有多少手拿取物件（0：沒有拿取，1：一隻手拿取，n：n隻手拿取），來應用於已拿取物。 在這個方式下，物件可以安排成，對於一隻手而言太大或太重，但是對於兩隻手或多隻手而言很容易處理。

• BodyPropertyData:
  • Mass
  • Drag
  • AngularDrag
  • JointFrictionArticulation（只適用於Articulation bodies）
  • UseGravity
  • OverrideInertia（如果設定，慣性將被設定為InertiaWhenGrabbedScale * Vector3.one）
  • InertiaWhenGrabbedScale（控制物件抵抗旋轉改變的程度）
  • VelocityExtrapolation（當向物件施加新的力量時，目前的速度被抵消的程度，也作為力量本身的乘數）
  • TorqueExtrapolation（當向物件施加新的力量時，目前的角速度被抵消的程度）

可拿取基礎（在熱點上）：

當拿取物件時，它將物件追蹤到手的位置。

根據主體類型，來選擇適當的執行方式：

• GrabbableRigidbody
• GrabbableArticulation

附加剛體（在熱點遊戲物件上）：

附加剛體物件到一個HandTool。這用於需要非常快速的輕量物件。（比如白板筆、拍立得照片、手槍） 為了讓這個順利工作，物件需要一個特定的架構：

• Root
  • Visuals
  • Collision/Logic
    • Colliders
    • Hotspot: AttachmentRigidbody, Trigger Collider，

在拿取時，Collision及Visuals GameObjects被直接地附加到Hand，並且如同它們是它的一部分一樣。

聚焦點

視覺效果確認，一個可互動對象在手的範圍之內，並且可以與之互動。

值提供器／讀取器

一個value provider是一個一般性元件，以將資訊從一個系統傳輸到另一個系統，並且在沒有專用元件的情況下建立簡單的邏輯鏈。

示例：

1. 從一個連接主體來讀取一個值(ArticulationBodyValueReaderFloat.cs)
2. 將它和一個閾值比較(ValueLogicIntCompare.cs)
3. 使用該值以驅動其他東西(ArticulationBodyDriverSetLimits.cs)

串流材質管理器

針對模組所需。系統使用OnReliableData回調來透過網路來發送材質資料。需要與Runner位於同一個遊戲物件上。

忽略碰撞

有時候需要在特定物件之間使用Physics.IgnoreCollision API來忽略碰撞。

• IgnoreCollision.cs：靜態忽略。在遊戲遊玩時不會改變。附有指令碼的遊戲物件上的碰撞器忽略所有清單中的碰撞器。
• NetworkColliderCollection.cs：可以忽略的碰撞器的群組。
• NetworkIgnoreCollision.cs：使用AddIgnore()及RemoveIgnore()以忽略針對所有已指派的NetworkColliderCollections的本機碰撞器。

連接主體

這個範例大量使用Articulation bodies。它們是一個穩定的方法來在Unity中模擬已連線主體，並且在這裡用於槓桿、按鈕、轉盤及抽屜之類的東西。 NetworkArticulationBody的執行方式在這個範例中不是完整的功能。 請參照https://docs.unity3d.com/2020.3/Documentation/ScriptReference/ArticulationBody.html

核心元件

• NetworkArticulationBodyRoot放置於Root上
• NetworkArticulationBody放置於所有下層Articulation bodies上。
  • NetworkedArticulationDrive將Articulation body的驅動屬性連線。
  • ArticulationBodyValueReaderSingleAxis可以讀取將在值提供器系統中使用的一個Articulation body的值。
  • ArticulationBodySingleAxisSoftSnap動態地設定驅動屬性以貼齊到特定點。比如：轉盤上的凹口、抽屜上的緩衝關閉、槓桿上的固定有效位置。

本機內插補點

NetworkArticulationBody繼承於NetworkTransform並且提供一個穩定的本機內插補點。為了讓這個工作如預期進行，需要設定Interpolation targets，並且必須鏡像Articulation bodies的階層。

架構

• Root：NetworkObject, ArticulationBody, NetworkArticulationBodyRoot, InteractableBase
  • Visuals：跟隨相同於Articulation system的階層。
  • Child：ArticulationBody, NetworkArticulationBody，（選擇性：BodyProperties* ArticulationBodySoftSnap, ArticulationBodyValueReaderSingleAxis）
    • Child：（選擇性，與上述相同的元件）
      • Hotspot：Hotspot, Trigger Collider, GrabbableArticulation

在Hotspot之下至少需要BodyProperties元件一次。各個Hotspot將在其上層中搜尋第一個。

連接一個連接主體到一個剛體

如果一個Articulation需要被附加到一個rigidbody，它需要透過一個Joint（比如一個ConfigurableJoint）來完成。

已知問題

• 請勿使用Articulation bodies上的Compute Parent Anchor：當客戶端不是在初始狀態時，它們將在客戶端上有所不同。
• Articulation bodies中的錯誤導致對於連接階層的不同的索引。我們需要它們在客戶端之間保持一致，以適當地同步它們。在NetworkArticulationBodyRoot.Spawned()中執行暫時性修復。這個將重新排序它們為正確的順序。
  • 這個「駭客修復」遺憾地中斷連接任何在rigidbodies及articulation bodies之間可設定的接點（比如射擊模組中的手槍）。因此針對這個物件，停用重新排序。

模組

物件拉取

按住拿取按鈕，指向物件並向上輕彈手，以將物件拉向您。

要求：

• 在HandTool上的ObjectPullCollector預製件
• 在一個Hotspot上的ObjectPullBody元件，也需要一個GrabbableBase元件(GrabbableRigidbody)

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拍立得

拍立得顯示了更複雜的可互動物件（額外輸入）以及OnReliableData回調，以透過網路發送更大的資料。

• InstantCameraInteractable：透過擷取相機轉譯材質來拍照。針對該材質來繁衍一個列印成品。
• InstantCameraPrintout：等待材質到達，直到它使用一個著色器淡出。此外，它被重新發送給在一開始拍照之後加入的客戶端。
• InstantCameraPicture.shader：簡單的表面著色器，以在接收照片之後淡出照片

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白板

可在上面繪畫的白板。

• WhiteboardSurface：可在上面繪畫的表面。將其目前的狀態儲存為一個Rendertexture。
• WhiteboardMarker：可互動物。查看表面（邊界）並且告知其在關閉時畫一個筆劃。

著色器

• WhiteboardFill：以一個給定的材質來初始化白板
• WhiteboardStroke：在轉譯材質上畫一條直線
• WhiteboardStrokeEraser：在轉譯材質上擦除出一條直線

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觀察器

滑鼠／鍵盤控制器，以觀察VR玩家及與世界互動。

要求：

• 觀察器使用一個不同的輸入裝置及玩家預製件（請參見StartModulebutton.cs）
• 新增IObserverable元件到您希望操控的物件
  • ObserverableGrabRigidbody以拖動剛體
  • ObservableArticulationBodyButton新增一個持續的力量（可以被切換）
  • ObservableArticulationBodyDrawer新增一個在一段時間內持續的力量並且保持布林值狀態（當再次被按下時翻轉力量）
  • ObservableArticulationBodyLever在按住時新增一個力量
  • ObservableValueProviderOverride直接地設定浮點值（透過覆寫切換）。必須被插入到邏輯鏈之中，以產生一個效果。

將使用CreateObserverUi()來針對所有IObserverable元件自動地建立浮動UI視窗。在這裡可以執行自訂UI。在UI_ObserverItem預製件中定義預設元件。

觀察器輸入

可觀察物件的操控直接地被作為輸入來發送。（請參見ObserverInput / ObserverInputHandler.cs） 輸入的組成包含：

• NetworkBehaviourId以識別被修改的元件。
• Value（目前只有浮點、布林值及向量3）

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UI模組

基本的已連線游標及UI互動。它使用Unity的「已追蹤裝置射線投射器」及「輸入系統UI輸入模組」以在本機註冊畫布互動並且發送其為輸入。 為與PC裝置使用，也需要呈現「圖形射線投射器」。

• LocalController.OnInputUi()

  • 儲存被指向的畫布到InputDataController.CanvasBehaviour (NetworkBehaviourId)
  • 儲存與畫布碰撞的指標的世界位置到InputDataController.CursorPosition
  • 如果指標命中附有一個NetworkedUiButton元件的遊戲物件，它被儲存到InputDataController.UiInteractionBehaviour (NetworkBehaviourId)

• UiPointerHandler

  • 讀取輸入並且發送指標位置及互動到相應的NetworkedCanvas及NetworkedUiButton

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槽模組

可開槽的系統用於將物件平滑地引導到預定位置／方向。想一想：插槽、按鍵、拼圖塊、磁帶匣等等。 為了完成這個，GrabbableBase.cs有各種`elegates及回調，以覆寫物件在被拿取時想要到達的目標位置。

• RotationDelegate GetRotationMethod
• GrabAndTargetPositionDelegate GetGrabAndTargetPositionMethod
• UnityAction PreTrackCallback
• UnityAction PostTrackCallback

可開槽的

Slottable元件覆寫這些回調，並且取決於與Slot相關的目前目標，來改變所需的位置及旋轉。

• PreTrack：檢查是否距離一個被影響的槽足夠近，並且計算兩個要素以供之後使用

  • _slotFactorHand：手到槽的距離。這用於決定物件應該採用的目標位置及旋轉。
  • _slotFactorObject：物件到槽的距離。這用於決定物件是否被放入槽內並且應該被放開，物件是否仍然可以被旋轉(>RotationLockThreshold)

• PostTrack：檢查物件是否應該被卸除。

物件要素是物件的實際位置，而手要素是在應用任何力量之前根據手的輸入為止來確定。

Slottable取決於_slotFactorHand及_slotFactorObject，來取得所需位置／旋轉形式Slot。

額外元件：

• GrabbableRidgidbody
• HotspotCollector以找出有效的槽。
• （選擇性）NetworkColliderCollection：指派在靠近Slot時忽略的colliders（如果設定的話，針對槽中設定的碰撞器，以及與熱點互動的手來忽略）

槽

Slot元件含有物件在範圍內應有的行為的資料。 Curves決定從物件位置到所需槽位置的位置／旋轉的改變的突然程度。 需要至少一個標記為觸發程序的碰撞器，且該碰撞器具有正確的圖層，以便由Slottables HotspotCollector拾取。

HotspotsToIgnoreHandCollisionWhenGrabbed可用於忽略拿取熱點的手。 當空間很緊密，並且您希望忽略拿取Slot的手時，這將很有用。 示例：一隻手抓著手槍，彈匣和彈匣槽離手很近，因此在正常情況下彈匣會與手碰撞。 也在這裡新增手柄的熱點以忽略手碰撞。 UseLineForRange可以設定為使用線段來作為可開槽的目標，而非使用一個點。

DropType決定當一個物件被成功地放入槽時，應該如何處理物件。

• Kinematic：用於將物件放入靜態等級幾何的槽。物件成為運動學的，並且除非再次被拿取，否則無法移動。
• Destroy：物件被取消繁衍
• （TeleportOffsite：還沒有被良好的測試，可用於在剛體上被放入槽的物件，這樣在再次拿取它們時可以立即重新定位它們。將需要在接收端有一些魔法，以轉譯可開槽物到位置上。）

Slots決定Slottable是否可以被放入槽，其檢查各種參數：

• SlotType符合該槽
• 沒有已出現其他Slottable（或是否已設定AllowMultipleObjects）
• 可以在(Slot.CanSlot())中新增更多限制

元件：

• NetworkIgnoreCollision（選擇性）：可以針對已放入槽的物件來忽略被指派的碰撞器。這可以用於讓Slottable可以穿過牆，而手本身或其他不符合槽的物件無法穿過。

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射擊模組

如何完成類似於槍的可互動物的範例執行方式。提供兩個示例。

• 散彈槍

  • 一次發射多顆子彈
  • 使用GrabbableRigidbody的較大的物理主體
  • 重新裝填單一彈殼

• 手槍

  • 使用連接主體的手動扳機
  • 重新裝填完整的彈匣
  • 使用AttachmentRigidbody拿取

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須知事項

場景設定

Connector.cs及LocalRigSpawner.cs在每個場景中出現。如果在場景中沒有繁衍或預先定義或本機裝置，它將繁衍一個（xr或pc）並且建立一個執行器及連線。 針對Start.scene，執行器以單一玩家模式開始。這樣做，我們可以完整存取到我們的遊戲碼，而不需要額外的工作。

手及物件視覺效果內插補點：

在不同的情況下，NetworkRigidobdy的常規內插補點在Render()中被覆寫

• 如果手沒有拿取或碰撞任何東西，則設定本機控制器位置。這避免了使用力量(XRObject.cs, UpdateRender())來移動手物件時發生的任何延遲。
• 如果手正在拿取一個物件，針對視覺效果手位置，該物件有實際授權。手的位置是相對於被拿取物件的位置，並考慮當互動開始時的初始位移(GrabbableBase.cs Render())。
• 如果放開物件，視覺效果手被拉回實際位置(HandTool.cs Render())

常見問題

• 我的可拿取物件到處飛來飛去／怪異地旋轉：檢查下列設定，以確保力量不會積聚或振蕩。在遊玩時可以在編輯器中調整它們。

• BodyProperties：各個可拿取物件有一個BodyProperties元件，其中設定及同步物理屬性。屬性本身是可指令碼的物件，並且可以在相似的物件上重複使用。調整值以取得您希望物件有的重量及感覺。當物件失去控制時，它可能是位置或旋轉元件振蕩。在GrabbableBase元件中，您可以切換是否要追蹤位置和／或旋轉，以找出造成問題的原因並且相應地進行調整。

  • 位置：質量、拖曳。使用重力k、速度外推
  • 旋轉：質量、角拖曳、慣性、扭力外推

• GrabbableRidgidbody，「將質量中心設定為拿取點」：在Grabbable Rigidbody元件中，您可以切換是否將質量中心設定為在拿取時的拿取點。這對於物件的旋轉特性有重大的影響，並且可能需要不同的BodyProperties。如果具有相同的BodyProperties的類似物件的行為不同，這可能是問題的來源。

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