【Hololens开发】Holograms 100: Getting started with Unity
本文我们将通过Unity创建一个Hololens应用。这个项目将可以作为一个Hololens应用的初始模板供你以后开发时使用。
目录
Chapter0 - 预先准备
- 一个正确配置Hololens 开发环境的 Win10 PC机。
Chapter1 - 新建一个项目
为了使用Unity开发一个应用，你首先需要创建一个新的项目（Project），项目由若干个文件夹（Folder）构成，其中最重要的是 Assets 文件夹。这个文件夹包含了所有你准备的所有资源：
- 你从数字内容创作软件，如 Maya、C4D、Photoshop 中引入的素材
- 你使用例如 Visual Studio 等编辑器编写的代码
- 你使用 Unity 创建的 Unity 组件等
为了创建一个UWP（Universal Windows Platform 即 Windows通用应用平台），Unity 可以将项目导出为一个 Visual Studio 的解决方案，其包含了所有必须的资源和代码。
- 打开 Unity
- 选择 New，新建一个项目
- 输入项目名字（例如：MixedRealityIntroduction）
- 输入一个位置保存项目
- 保证 3D 选项被选中
- 选择 Create project ，创建项目。
新建项目
Chapter2 - 对Camera进行设置
Unity 中的 Main Camera 它可以处理头部跟踪（head tracking）和立体再现（stereoscopic rendering）。这里需要完成下面的步骤使其符合我们开发的要求：
- 选择 File > New Scene
首先，可以想象，如果我们把用户的起始位置定在 (X:0, Y:0, Z:0) 将更容易部署我们的应用。由于 Main Camera 追踪用户的头部运动，用户的起始位置可以设定为 Main Camera 的起始位置。
- 在 Hierarchy 面板中选中 Main Camera
- 在 Inspector 面板中找到 Transform 组件，修改其 Position 的数值，从 (X:0, Y:1, Z:-10) 修改为 (X:0, Y:0, Z:0)。
其次，默认的摄像头背景需要做一些修改。
对于 Hololens 应用来说，真实世界应该出现在摄像头渲染呈现的影像背后，而不是一个天空盒素材（Skybox texture）背后。
- 继续选中 Main Camera，在 Inspector 面板中找到 Camera 组件，把其 Clear Flags 属性从 Skybox 修改为 Solid Color。
- 接着选中其 Background 属性，修改其 RGBA 值为 (0, 0, 0, 0)，即黑色。
再者，我们需要考虑一下 Unity 中的近裁剪面（near clip plane），避免物体被渲染的离用户的眼睛太近。
对于 Hololens 应用来说，近裁剪面的值可以根据Hololens 推荐的值设置为 0.85 米。
- 继续选中 Main Camera，在 Camera 组件中找到 Clipping Planes，把其 Near 值从默认的 0.3 修改为 0.85 。
Main Camera设置
最后，让我们保存一下目前的进度。保存我们当前的场景（Scene），选择 File > Save Scene As，命名为 MainScene，然后 Save。
Chapter3 - 修改项目设置（Project Settings）
在这个章节中，我们将修改一些项目设置以帮助我们使用 Windows Holographic SDK 进行开发。我们也将修改一些质量设置。最终，我们会确保我们的项目导出为 Windows应用商店应用。
Unity性能（Performance）和质量（quality）设置
对HoloLens应用来说，保持高的帧率是非常重要的，我们要把性能质量设置调整为 Fastest 。想要查看更多的关于性能的信息，查询这里。
- 选择 Edit > Project Settings > Quality
- 选择 Windows Store LOGO 下的 Default 黑色箭头，选择 Fastest。正确选择后，会变成绿色。
Unity质量设置 for Hololens
指定 Windows 10 SDK
我们需要让Unity知道我们的应用是在全息视图下的，而不是2D视图。为此我们要** Virtual Reality Support 并指定 Windows 10 SDK。
- 选择 Edit > Project Settings > Player
- 在 Inspector 面板中选择 Windows Store 选项卡
- 展开 Other Settings
- 在 Rendering 部分中，勾选 Virtual Reality Supported 复选框，添加一个新的 Virtual Reality SDKs，确认我们的 Windows Holographic 在其中。
指定 Windows Holographic SDK
Chapter4 - 创建一个立方体
在Unity项目中创建一个立方体跟创建其他物体没有任何区别。在用户面前放一个立方体非常简单，因为 Unity 中的坐标是跟真实世界匹配的，Unity中的1米差不多也是真实世界中的1米。
- 在 Hierarchy 面板中右键，选择 Create 然后接着选择 3D Object > Cube。
- 选中刚才新建的 Cube。
- 找到 Cube 的 Transform 组件，修改其 Position 的值为 (X: 0, Y: 0, Z: 2)。这个位置是距用户的开始点 2 米的位置。
- 接着修改 Rotation 值为 (X: 45, Y: 45, Z: 45)，Scale 值为(X: 0.25, Y: 0.25, Z: 0.25)。这个立方体的长宽高都为0.25米。
- 保存场景， File > Save Scene。
Chapter5 - 在设备上确认一下吧！
现在，我们是时候在设备上查看一下效果了。我们可以直接在 Unity Editor 中完成这个过程。
远程模式：使用Hololens进行远程遥控（Remote）
- 在 Hololens 上，安装并运行 Holographic Remoting Player，可以从 Windows Store 下载。运行它，设备会进入一个等待状态，并且显示一个设备的 IP 地址。记录 IP 地址。
- 回到我们的PC上，在Unity中，选择 Window > Holographic Emulation。（译者提示：如果你的 Holographic Emulation 打开后提示你“You must enable Virtual Reality support……”，且你前面的步骤确认已经完成，此时，打开 File > Build Setting，选择 Windows Store ，单击 Switch Platform 即可解决问题）
- 将 Emulation Mode 从 None 修改为 Remote to Device。进入远程模式。
- 在 Remote Machine 一栏中，填入一开始记录的 IP 地址。
- 点击 Connect
- 确保 Connection Status 变为绿色的 Connected
- 现在可以在 Unity Editor 中单击正上方的 Play 按钮。
译者注：您可以暂停、检查对象和调试，就像在编辑中运行普通应用一样，区别之处在于视频、音频和设备的输入是通过网络在主机和远程设备之间进行传输的。远程模式对于验证性能来说并不奏效（因为所有繁重工作都是由PC主机处理的），但它可用于在开发过程中进行快速迭代。
远程模式
模拟模式：Simulate in Editor
（译者添加）
- 将 Emulation Mode 修改为 Simulate in Editor
- 按下 Play 按钮即可
您的应用将由编辑器内置的模拟器开始运行，不需要头戴设备。您可以选择5个虚拟房间（与XDE HoloLens Emulator 提供的相同）并指定执行手势的虚拟手掌（左或右）。
模拟模式
在模拟模式下，您将使用游戏控制器来控制虚拟人物。
模拟模式中的控制方法
请注意，使用游戏控制器需要将焦点放在游戏窗口。使用UI做其它操作后只需点击一下游戏视图窗口就会对焦。
已知限制
- 目前远程全息模式并不支持语音（PhraseRecognizer语音识别），而是获取编辑器所在主机的语音。
- 在全息模拟模式下可以执行图像捕捉，但因为图像捕捉会使用本地相机（例如网络摄像头），您将无法使用TryGetProjectionMatrix或者TryGetCameraToWorldMatrix来获得矩阵。
- 在远程模式下，主机PC端所有的音频将重定向到设备上（而不仅是来自应用的）。
Chapter6 - build项目并且部署到设备
现在我们可以导出我们的项目到 Visual Studio 并部署到我们的目标设备。
导出 Visual Studio 解决方案
- 打开 File > Build Setttings 窗口。
- 单击 Add Open Scenes ，添加场景。
- 把 运行平台 即 Platform 修改为 Windows Store 并且单击 Switch Platform。
- 在 Windows Store 的设置中，确保 SDK 选择的是 Universal 10。
- Target Device，可以是 Any Device 或选择 Hololens。
- UWP Build Type 要选 D3D。
- UWP SDK 可以选 Latest installed。（译者注：最好与你装VS2015时安装的那个版本一致，否则VS会提示项目需要更新）
- 选中 Unity C# Projects。
- 点击 Build。
- 在打开的资源管理器中，新建一个文件夹，命名为 APP 。
- 选中 APP 文件夹，单击 Slect Folder 按钮。
- 当Unity 完成 Building 的时候，会自动打开一个资源管理器。
- 打开 APP 文件夹。
- 打开生成的 Visual Studio Solution（在此例中，是 MixedRealityIntroduction.sln）
编译 Visual Studio 解决方案
最后，我们可以编译这个导出的VS解决方案了。
- 在VS工具栏中，把 target 从 Debug 改为 Release，从 ARM 改为 x86。
接下来的设置将根据你的选择有些不同：
通过 Wi-Fi 部署到 Hololens 设备
- 单击 本地计算机（Local Machine） 旁边的小箭头，将部署目标变为 远程计算机（Remote Machine）。
- 输入设备的 IP 地址，将身份验证模式（Authentication Mode） 改为 通用（未加密协议）Universal(Unencrypted Protocol)。
- 点击 调试（Debug） > 开始执行不调试（Debug without debugging）
通过 USB 部署到 Hololens 设备
- 单击 本地计算机（Local Machine） 旁边的小箭头，将部署目标变为 Device。
- 点击 调试（Debug） > 开始执行不调试（Debug without debugging）
部署到模拟器
- 单击 本地计算机（Local Machine） 旁边的小箭头，将部署目标变为 Hololens Emulator。
- 点击 调试（Debug） > 开始执行不调试（Debug without debugging）
试试你的应用程序吧！
现在你的应用程序已经部署了。试试到处走走观察一下呈现在你眼前世界里的这个立方体。