Unity XR Interaction Toolkit 开发教程（1）：OpenXR 与 XRI 概述【3.0 以上版本】

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系列教程专栏：Unity XR Interaction Toolkit 系列教程（SDK 版本 3.0 以上）

📕Unity XR 开发架构

使用 Unity 开发 XR 应用的整体架构由底层插件和高层 SDK 组成。
在本套系列教程中，会使用 OpenXR + XR Interaction Toolkit 的开发方案。

🔍底层插件（对接硬件）

不同的底层插件对接对应的 XR 硬件平台，让 Unity 程序兼容到对应的硬件设备上，适配硬件的特性和用户的输入。

开发者通常只要在 Unity 的 XR Plug-in Management 中选择对应的 XR 插件供应商，然后进行设置，Unity 会自动处理程序与硬件的兼容，使得开发的应用能够成功接入设备的 XR 能力，在设备上正常运行。

例： OpenXR ，Apple visionOS，Oculus，Pico XR 插件

🔍高层 SDK（面向应用交互层）

将 XR 应用开发中的常用交互功能封装成模块给开发者使用。开发者会在开发流程中经常使用高层 SDK。

应用层的交互例如：抓取、UI 交互、MR 环境识别……

经典的高层 SDK：XR Interaction Toolkit，Meta XR SDK，PolySpatial，SteamVR SDK

📕OpenXR

在早期，不同的 XR 设备都维护着它们各自的 SDK，供开发人员制作出能在相应设备上运行的程序。但是尴尬的地方就在于，可能利用厂商 A 提供的 SDK 开发的程序无法兼容到厂商 B 的硬件设备上。不像如今已经比较成熟的安卓移动端，只需用 Android SDK开发一款程序，就能兼容到不同的安卓手机上。

而 OpenXR 就是为了简化 XR 开发而制定的一套标准。相当于在编写的 XR 应用程序和不同的硬件设备间新增了一个中间层，向上提供一套统一的开发 API，不同的开发引擎对该 API 进行二次封装，提供给 XR 应用开发者使用。而不同的设备厂商为硬件编写支持 OpenXR 标准的接口，使得中间层能够向下兼容对应的硬件设备。如今，越来越多的 XR 设备开始支持 OpenXR 标准，这意味着选用 OpenXR 进行 XR 设备的开发可以成为一种通用的方案。

有了统一的标准后只要编写一次代码，就能兼容所有的设备。这样开发者只要专注于程序开发本身，而不用在意设备间的差异。

📕XR Interaction Toolkit

🔍特点

（1）简称 XRI

（2）Unity 推出的跨平台 XR 交互开发工具包，跨平台机制体现在以下几个方面：

• 封装了通用的 XR 交互模块，如抓取、点触、射线、移动
• 使用 Unity 的 Input System 处理不同平台的输入
• 支持 OpenXR 标准（但是苹果不支持）`
• 能结合 ARFoundation 开发 AR/MR 应用

（3）逐渐成为行业流行的标准，许多平台推行使用 XRI 作为交互开发包，结合自家 SDK（包括了硬件的特性），完成整套开发流程。

🔍XRI 能够实现的交互类型

• 3D 物体交互：抓取物体，远距离操控物体，点击物体……
• UI 交互：点击按钮，拖动滑动条……
• 移动：持续移动，传送，攀爬……

🔍XR 交互参与的对象

Interactor：发起交互的对象

Interactable：被交互的对象

XRI 中通过 XR Interaction Manager 脚本统一管理场景中所有的 Interactor 和 Interactable

🔍XRI 中与交互相关的状态

Hover 悬停

• 当 Interactor 接近 Interactable，准备进行交互的时候，会进入到 Hover 状态
• 例：使用手柄射线点击 UI 按钮，当射线射到 UI 按钮上时，就进入到 Hover 状态，此时点击动作未发生，还未正式进行交互

Select 选中

• 在进入到 Hover 状态的前提下，做出额外的输入动作发起交互，进入到 Select 状态
• 例：使用手柄射线点击 UI 按钮，当射线射到 UI 按钮上时，进入到 Hover 状态，然后按下手柄的扳机键，相当于做出点击按钮的动作，进入到 Select 状态

Focus 获得焦点

• 对象进入到 Select 状态时，同时也会处于 Focus 状态，直到再次选中 Interactable 或者选中另外一个 Interactable 或者明确不选择任何内容时退出 Focus 状态
• 例：使用手柄抓取物体，手柄靠近物体时进入到 Hover 状态，然后按下手柄抓取键把物体抓起时会同时进入到 Select 和 Focus 状态，松开手柄抓取键结束抓取，会退出 Select 状态，但是不会退出 Focus 状态。重新抓起物体，才会先退出 Focus 状态，然后再同时进入新的 Select 和 Focus 状态。松开后单独按下手柄抓取键但不抓起物体，也能退出 Focus 状态（明确不选择任何内容）

Activate 激活

• 在进入到 Select 状态的前提下，做出额外的输入动作可进一步对当前的交互对象进行交互
• 例：用手柄抓取键拿起手枪，进入 Select 状态，然后按下手柄扳机键进行射击，进入 Activate 状态