使用Unity Mock HMD模拟眼动追踪体验

在虚拟现实(VR)应用开发中，眼动追踪技术是提升用户体验的关键因素之一。它允许开发者创建更自然的交互方式，提升沉浸感。本文将介绍如何在Unity中使用Mock HMD来模拟眼动追踪，为没有实际眼动追踪硬件的开发者提供一种解决方案。

项目结构

首先，我们设定一个基本的项目结构，确保工程的有序性和可管理性：

Assets/
├── Scenes/
│   ├── MainMenu.unity
│   └── VRScene.unity
├── Scripts/
│   ├── EyeTracking/
│   │   ├── MockEyeGazeControl.cs
│   │   └── GazeTarget.cs
│   ├── Utilities/
│   │   └── SimpleCameraController.cs
└── Prefabs/
    ├── GazeTargetPrefab.prefab

在这个结构中，Scenes文件夹包含了Unity场景文件；Scripts文件夹下分为EyeTracking和Utilities两个子文件夹，分别存放眼动追踪相关脚本和通用工具脚本；Prefabs文件夹用于存放可复用的预制体。

关键脚本实现

SimpleCameraController.cs

这个脚本模拟用户通过头部移动来控制视角，为没有VR设备的环境下提供基础的视角控制功能。

using UnityEngine;

public class SimpleCameraController : MonoBehaviour
{
    public float mouseSensitivity = 100.0f;
    private float xRotation = 0.0f;

    void Update()
    {
        float mouseX = Input.GetAxis("Mouse X") * mouseSensitivity * Time.deltaTime;
        float mouseY = Input.GetAxis("Mouse Y") * mouseSensitivity * Time.deltaTime;

        xRotation -= mouseY;
        xRotation = Mathf.Clamp(xRotation, -90f, 90f);

        transform.localRotation = Quaternion.Euler(xRotation, transform.localEulerAngles.y + mouseX, 0f);
    }
}

MockEyeGazeControl.cs

此脚本用于模拟眼动追踪输入，通过主摄像机的前向向量确定用户当前正在注视的对象。

using UnityEngine;

public class MockEyeGazeControl : MonoBehaviour
{
    public Camera mainCamera;
    public float gazeRange = 50f;

    void Update()
    {
        RaycastHit hit;
        if (Physics.Raycast(mainCamera.transform.position, mainCamera.transform.forward, out hit, gazeRange))
        {
            GazeTarget gazeTarget = hit.collider.GetComponent<GazeTarget>();
            if (gazeTarget != null)
            {
                gazeTarget.OnGaze();
            }
        }
    }
}

GazeTarget.cs

定义了当对象被用户注视时触发的行为，例如改变颜色或显示提示信息。

using UnityEngine;

public class GazeTarget : MonoBehaviour
{
    public void OnGaze()
    {
        // 示例：改变物体颜色
        GetComponent<Renderer>().material.color = Color.red;
    }
}

实践步骤

准备场景和对象：在Unity编辑器中创建所需的场景和对象，例如MainMenu.unity和VRScene.unity。在VRScene中，放置一些可以被注视的目标，并将它们转换为预制体（Prefabs）。
脚本附加：将SimpleCameraController脚本附加到主摄像机上以模拟头部移动。将MockEyeGazeControl脚本也附加到主摄像机上，以便使用摄像机的前向向量模拟眼动追踪。
设置注视目标：在场景中放置一些GazeTargetPrefab预制体，并确保每个目标上都附加了GazeTarget

脚本。

测试和调整：运行场景并使用鼠标模拟头部旋转，观察当视线对准不同的目标时，是否正确触发了GazeTarget脚本中定义的行为。

结论

通过使用Mock HMD和简单的脚本，我们可以在Unity中有效地模拟眼动追踪体验。这种方法对于缺乏实际硬件的初期开发阶段特别有用，可以帮助开发者预览和测试基于视线的交互设计。当然，最终的产品还需要在真实的眼动追踪硬件上进行测试和优化，以确保最佳的用户体验。

迎风斯黄