PICO4 Ultra MR开发 空间网格扫描 模型导出及预览

一、简述

PICO4 Ultra更新了空间网格能力,可以实时动态扫描现实场景,然后将场景中的内容转换成空间网格。通过对网格数据进行处理,将其保存为OBJ格式模型文件,并可以导入Unity 3D引擎中进行预览。

二、环境配置

1、Unity环境

开发所用Unity版本为2022.3.36f1c1,采用Unity的通用渲染管线(Universal Render Pipeline,URP)进行开发。

说明:本功能不局限于渲染管线,内置渲染管线一样使用,为了后续拓展其他功能,故此采用通用渲染管线。

2、SDK版本

PICO SDK版本为3.1.0,URP版本为14.0.11。

三、实现过程

1、创建项目

为了便于操作,可以直接创建URP 3D项目。

2、搭建XR环境

手动搭建参见:创建XR环境,也可以直接通过PICO Building Blocks一键完成搭建,这里需要分别配置好手柄追踪和手柄画布交互。

3、XR设置

(1)修改为地面追踪

将XR Origin的Tracking Origin Mode修改为Floor,并重置子物体Camera Offset的Position为零。

(2)开启空间网格能力

按照图示设置PXR_Manager。

Video Seethrough勾选来使用视频透视能力;Spatial Mesh勾选来使用空间网格能力,LOD用来设置网格精细度;MR Safeguard勾选来使用MR安全防护能力,此选项可以屏蔽掉VR模式的安全边界限制。

顺便说一下,Stage Mode选项勾选后可以屏蔽掉手柄Home键的长按校准视角功能。

(3)视频透视配置

修改相机参数,将Main Camera的Background Type修改为Solid Color,R、G、B、A数值都改为0。

(4)Project Validation设置

Project Validation可以帮助我们快速进行一些XR环境的配置,打开Edit-->Project Settings-->XR Plug-in Management-->Project Validation,分别点击警告信息右侧的Fix进行处理。

注意:

由于3.1.0版本SDK中遇到打包后左眼闪烁异常,所以以下几点请注意下。

1)不要直接Fix All;

2)上图是配置之后剩余的两项配置;

3)上图剩余两项配置可保留不处理,经测试,Fix后出现打包后左眼闪烁异常。

4、工程设置

(1)可编程渲染管线设置

在Project Settings内,将Graphics选项下的Scriptable Render Pipeline Settings修改为URP-Balanced(项目创建后默认是URP-HighFidelity)。

(2)Quality设置

将安卓平台的渲染质量等级修改为Balanced(项目创建后默认就是Balanced,若不是修改为该选项)。

(3)其他打包设置

请参见:完成项目配置

5、挂载空间网格管理脚本

创建空物体,挂载PXR_SpatialMeshManager脚本。

此脚本有一个Mesh Prefab变量,Mesh Prefab 至少需要包含 Mesh Filter 组件。如果想显示扫描到的网格,则还需包含 Mesh Renderer 组件。另外,如果想做碰撞交互,还需要包含Mesh Collider组件。

这里,创建一个材质赋值于Mesh Prefab,着色器选择PICO自带网格着色器,并按照以下设置着色器参数。

6、网格处理工具类

这里,创建了两个网格处理工具类,分别进行合并式网格和分离式网格导出OBJ模型文件。详细源码见演示视频置顶评论区。

合并式导出的模型结构如下:

分离式导出的模型结构如下:

7、交互管理类

交互管理类用于处理UI交互及网格处理工具类方法的调用。代码如下。

cs 复制代码
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.UI;

public class ScanModelingManager : MonoBehaviour
{
    public static ScanModelingManager instance = null;
    public Transform spatialMeshParent;                             //空间网格生成的父物体,即挂载PXR_SpatialMeshManager脚本的物体
    public Button saveMeshButton;                                   //保存按钮
    public Text infoText;                                           //信息文本
    public string exportFileName = "SpatialMesh.obj";               //Obj文件名
    public bool isMergeMesh = true;                                 //是否导出合并的Mesh
    public Toggle mergeMeshToggle;                                  //合并网格设置Toggle

    private List<MeshFilter> spatialMeshes = new List<MeshFilter>();//扫描生成的空间网格的MeshFilter组件列表

    private void Awake()
    {
        instance = this;
    }

    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        //按钮事件
        saveMeshButton.onClick.AddListener(() =>
        {
            SaveMesh();
        });

        //开始默认合并网格
        isMergeMesh = mergeMeshToggle.isOn;

        //Toggle事件
        mergeMeshToggle.onValueChanged.AddListener((bool isMerge) =>
        {
            SetMergeMesh();
        });
    }

    //保存Mesh
    private void SaveMesh()
    {
        //infoText.text = spatialMeshParent.childCount.ToString();
        MeshFilter[] meshFilters = spatialMeshParent.GetComponentsInChildren<MeshFilter>();
        spatialMeshes = new List<MeshFilter>(meshFilters);

        // 获取所有需要导出的网格
        var validMeshes = spatialMeshes.FindAll(m => m != null && m.mesh != null);

        // 执行导出
        if (isMergeMesh)
        {
            exportFileName = "MergedSpatialMesh.obj";
            //合并Mesh后导出
            MergeMeshExporter.ExportMeshes(validMeshes, exportFileName);
        }
        else
        {
            exportFileName = "IndividualSpatialMesh.obj";
            //单独进行Mesh导出
            IndividualMeshExporter.ExportMeshes(validMeshes, exportFileName);
        }
    }

    //设置是否合并导出
    public void SetMergeMesh()
    {
        isMergeMesh = mergeMeshToggle.isOn;
    }
}

8、UGUI设计

在Unity编辑器里创建一个Button、Toggle及Text,分别用来保存网格数据、选择是否合并网格及显示保存提示。

四、效果演示及教程

教程\]PICO4 Ultra MR开发 空间网格扫描 模型导出及预览

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