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《VR入门系列教程》之18---Oculus代码剖析

2016年10月31日 21:58:021930蛮牛网

代码剖析

原文作者:Tony Parisi

    那么,究竟是如何支持Oculus VR运行的?首先,我们来看看Unity场景是如何构建的。在Unity集成开发包中有一个相机预设体,这个预设体提供了最基本的VR技术,包括:Oculus的立体渲染和头动追踪,下面我们来具体操作一下。

    在Hierarchy面板中定位到OVRCameraRig物体,然后我们点击它左边的向下箭头展开它的子物体,Camera Rig中包含一个叫TrackingSpace的子物体,TrackingSpace下面包含:LeftEyeAnchor,CenterEyeAnchor,RightEyeAnchor和TrackerAnchor四个子物体。其中,Left和Right Anchor 是关键所在,它们分别带有一个相机,用来分别渲染左右眼视图。这两个相机在Inspector中的参数都是默认值,它们的参数会在程序运行的时候有所改变。

    我们再次定位到OVRCameraRig物体,我们双击它上面带的一个叫OVRCameraRig的脚本组件,Unity的编辑器会用MonoDevelop为我们打开一个叫OVRCameraRig.cs的脚本源代码。

    在Monodevelop中搜索源代码,找到LateUpdate函数,如下:

[C#] 纯文本查看 复制代码

?

#if !UNITY_ANDROID || UNITY_EDITOR
private void LateUpdate()
#else
private void Update()
#endif
{
    EnsureGameObjectIntegrity();
    if (!Application.isPlaying)
        return;
    UpdateCameras();
    UpdateAnchors();
}

    我们没有在安卓上面构建,所以#if语句为真,我们使用的是LateUpdate这个函数,Unity脚本在运行的时候会不停的调用多个函数,其中就包括Update和LateUpdate函数。其中,LateUpdate函数更适合用作相机的更新,因为引擎可以确保所有更新操作执行完以后才调用LateUpdate函数,这点非常有必要,比如我们需要在更新相机前获取头动信息。

    LateUpdate函数中我们首先调用了EnsureGameObjectIntegrity这个函数,目的是为了确保场景中有我们必须的物体(即OVRCameraRig预设实例),这样可以防止脚本包含进场景但没有实例化OVRCameraRig物体。

    检查完应用是否正在运行之后,我们就开始干正事了。首先,我们调用UpdateCameras更新两个相机的参数,如下代码:

[C#] 纯文本查看 复制代码

?

private void UpdateCameras()
{
    if (needsCameraConfigure)
    {
        leftEyeCamera = ConfigureCamera(OVREye.Left);
        rightEyeCamera = ConfigureCamera(OVREye.Right);
#if !UNITY_ANDROID || UNITY_EDITOR
        needsCameraConfigure = false;
#endif
    }
}

    这个函数在桌面端只会调用一次,它会通过Oculus的配置资源中获取配置参数,然后通过一个标识变量告诉下一次执行的程序已经配置过了。

下面就是ConfigureCamera函数,用来配置每个相机的参数:

[C#] 纯文本查看 复制代码

?

private Camera ConfigureCamera(OVREye eye)
{
    Transform anchor = (eye == OVREye.Left) ? leftEyeAnchor : rightEyeAnchor;
    Camera cam = anchor.GetComponent<Camera>();
    OVRDisplay.EyeRenderDesc eyeDesc = OVRManager.display.GetEyeRenderDesc(eye);
    cam.fieldOfView = eyeDesc.fov.y;
    cam.aspect = eyeDesc.resolution.x / eyeDesc.resolution.y;
    cam.rect = new Rect(0f, 0f, OVRManager.instance.virtualTextureScale, OVRManager.instance.virtualTextureScale);
    cam.targetTexture = OVRManager.display.GetEyeTexture(eye);
    cam.hdr = OVRManager.instance.hdr;
    ...
    return cam;
}

    其中,OVRManager类是与Oculus Mobile SDK的主要接口,它负责许多东西,包括与本地的Oculus SDK接口。如果你好奇这个脚本,你可以回到Unity编辑器中找到OVRCameraRig物体,然后在它的组件中就可以找到OVRManager这个脚本。目前为止,我们通过黑盒的方式给两个相机赋予了参数,包含:FOV、屏幕长宽比、视口、渲染目标、是否支持HDR。

    相机的基本参数已经设置好了,但是我们还是得根据HMD的信息实时调整相机位置和朝向,通过下面UpdateAnchors函数可以实现:

[C#] 纯文本查看 复制代码

?

private void UpdateAnchors()
{
    bool monoscopic = OVRManager.instance.monoscopic;
    OVRPose tracker = OVRManager.tracker.GetPose();
    OVRPose hmdLeftEye = OVRManager.display.GetEyePose(OVREye.Left);
    OVRPose hmdRightEye = OVRManager.display.GetEyePose(OVREye.Right);
    trackerAnchor.localRotation = tracker.orientation;
    centerEyeAnchor.localRotation = hmdLeftEye.orientation; // using left eye for now
    leftEyeAnchor.localRotation = monoscopic ? centerEyeAnchor.localRotation : hmdLeftEye.orientation;
    rightEyeAnchor.localRotation = monoscopic ? centerEyeAnchor.localRotation : hmdRightEye.orientation;
    trackerAnchor.localPosition = tracker.position;
    centerEyeAnchor.localPosition = 0.5f * (hmdLeftEye.position + hmdRightEye.position);
    leftEyeAnchor.localPosition = monoscopic ? centerEyeAnchor.localPosition : hmdLeftEye.position;
    rightEyeAnchor.localPosition = monoscopic ? centerEyeAnchor.localPosition : hmdRightEye.position;
    if (UpdatedAnchors != null)
    {
        UpdatedAnchors(this);
    }
}

    这个函数通过OVRTracker和OVRDisplay获取到了HMD当前的位置和朝向,之后又赋值给了相应的组件。左右眼Anchor负责真正的渲染,中心Anchor作为一个标记存在,这样方便应用查找中心位置而不是重新计算,tracker变量负责保存位置追踪的信息。

    至此,我们仅仅是添加了一个预设的实例,就已经实现了Oculus Rift 立体渲染和位置追踪功能。虽然这个预设有点负责,但是,我们仔细深入研究还是会找到奥秘所在。

系列教程地址:新手学习《VR入门系列教程》全版(中英双文)

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