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Controladores do HP Reverb G2 no Unity

Os controladores HP Motion são um novo tipo de controladores de Windows Mixed Reality: toda a mesma tecnologia de rastreamento com um conjunto ligeiramente diferente de entradas disponíveis:

  • O Touchpad foi substituído por dois botões: A e B para o controlador direito e X e Y para o controlador esquerdo.
  • O Grasp agora é um gatilho que publica um fluxo de valores entre 0,0 e 1,0 em vez de um botão com os estados Pressionado e Não Pressionado.

Como as novas entradas não são acessíveis por meio de APIs existentes do Windows e do Unity, você precisa do pacote UPM dedicado Microsoft.MixedReality.Input .

Importante

As classes neste pacote não substituem as APIs existentes do Windows e do Unity, mas as complementam. Os recursos comumente disponíveis para controladores de Windows Mixed Reality clássicos e controladores de movimento HP são acessíveis por meio do mesmo caminho de código usando APIs existentes. Somente as novas entradas exigem o uso do pacote adicional Microsoft.MixedReality.Input.

Visão geral do HP Motion Controller

Microsoft.MixedReality.Input.MotionController representa um controlador de movimento. Cada instância motioncontroller tem um XR. WSA. Par Input.InteractionSource , que pode ser correlacionado usando entrega, ID do fornecedor, ID do produto e versão.

Você pode pegar instâncias motioncontroller criando um MotionControllerWatcher e assinando seus eventos, semelhante ao uso de eventos InteractionManager para descobrir novas instâncias InteractionSource . Os métodos e as propriedades do MotionController descrevem as entradas compatíveis com o controlador, incluindo seus botões, gatilhos, eixo 2D e thumbstick. A classe MotionController também expõe métodos para acessar estados de entrada por meio da classe MotionControllerReading . A classe MotionControllerReading representa uma instantâneo do estado do controlador em um determinado momento.

Instalando o Microsoft.MixedReality.Input com a ferramenta de recursos Realidade Misturada

Instale o plug-in Microsoft.MixedReality.Input com o novo aplicativo Realidade Misturada Feature Tool. Siga as instruções de instalação e uso e selecione o pacote de entrada Realidade Misturada na categoria kit de ferramentas do Realidade Misturada:

Realidade Misturada janela de pacotes da Ferramenta de Recursos com entrada de realidade misturada realçada

Usando Microsoft.MixedReality.Input

Valores de entrada

Um MotionController pode expor dois tipos de entradas:

  • Botões e estados de gatilho são expressos por um valor float exclusivo entre 0,0 e 1,0 que indica o quanto eles são pressionados.
    • Um botão só pode retornar 0,0 (quando não pressionado) ou 1,0 (quando pressionado), enquanto um gatilho pode retornar valores contínuos entre 0,0 (totalmente liberado) e 1,0 (totalmente pressionado).
  • O estado do thumbstick é expresso por um Vector2 cujos componentes X e Y estão entre -1.0 e 1.0.

Você pode usar MotionController.GetPressableInputs() para retornar uma lista de entradas que retornam um valor pressionado (botões e gatilhos) ou o método MotionController.GetXYInputs() para retornar uma lista de entradas que retornam um valor de dois eixos.

Uma instância MotionControllerReading representa o estado do controlador em um determinado momento:

  • GetPressedValue() recupera o estado de um botão ou um gatilho.
  • GetXYValue() recupera o estado de um thumbstick.

Criando um cache para manter uma coleção de instâncias MotionController e seus estados

Comece instanciando um MotionControllerWatcher e registrando manipuladores para seus eventos MotionControllerAdded e MotionControllerRemoved para manter um cache de instâncias MotionController disponíveis. Esse cache deve ser um MonoBehavior anexado a um GameObject, conforme demonstrado no seguinte código:

public class MotionControllerStateCache : MonoBehaviour 
{ 
    /// <summary> 
    /// Internal helper class which associates a Motion Controller 
    /// and its known state 
    /// </summary> 
    private class MotionControllerState 
    { 
        /// <summary> 
        /// Construction 
        /// </summary> 
        /// <param name="mc">motion controller</param>` 
        public MotionControllerState(MotionController mc) 
        { 
            this.MotionController = mc; 
        } 

        /// <summary> 
        /// Motion Controller that the state represents 
        /// </summary> 
        public MotionController MotionController { get; private set; } 
        … 
    } 

    private MotionControllerWatcher _watcher; 
    private Dictionary<Handedness, MotionControllerState> 
        _controllers = new Dictionary<Handedness, MotionControllerState>(); 

    /// <summary> 
    /// Starts monitoring controller's connections and disconnections 
    /// </summary> 
    public void Start() 
    { 
        _watcher = new MotionControllerWatcher(); 
        _watcher.MotionControllerAdded += _watcher_MotionControllerAdded; 
        _watcher.MotionControllerRemoved += _watcher_MotionControllerRemoved; 
        var nowait = _watcher.StartAsync(); 
    } 

    /// <summary> 
    /// Stops monitoring controller's connections and disconnections 
    /// </summary> 
    public void Stop() 
    { 
        if (_watcher != null) 
        { 
            _watcher.MotionControllerAdded -= _watcher_MotionControllerAdded; 
            _watcher.MotionControllerRemoved -= _watcher_MotionControllerRemoved; 
            _watcher.Stop(); 
        } 
    }

    /// <summary> 
    /// called when a motion controller has been removed from the system: 
    /// Remove a motion controller from the cache 
    /// </summary> 
    /// <param name="sender">motion controller watcher</param> 
    /// <param name="e">motion controller </param> 
    private void _watcher_MotionControllerRemoved(object sender, MotionController e) 
    { 
        lock (_controllers) 
        { 
            _controllers.Remove(e.Handedness); 
        } 
    }

    /// <summary> 
    /// called when a motion controller has been added to the system: 
    /// Remove a motion controller from the cache 
    /// </summary> 
    /// <param name="sender">motion controller watcher</param> 
    /// <param name="e">motion controller </param> 
    private void _watcher_MotionControllerAdded(object sender, MotionController e) 
    { 
        lock (_controllers) 
        { 
            _controllers[e.Handedness] = new MotionControllerState(e); 
        } 
    } 
} 

Lendo novas entradas por sondagem

Você pode ler o estado atual de cada controlador conhecido por meio de MotionController.TryGetReadingAtTime durante o método Update da classe MonoBehavior. Você deseja passar DateTime.Now como o parâmetro de carimbo de data/hora para garantir que o estado mais recente do controlador seja lido.

public class MotionControllerStateCache : MonoBehaviour 
{ 
    … 

    private class MotionControllerState 
    {
        … 

        /// <summary> 
        /// Update the current state of the motion controller 
        /// </summary> 
        /// <param name="when">time of the reading</param> 
        public void Update(DateTime when) 
        { 
            this.CurrentReading = this.MotionController.TryGetReadingAtTime(when); 
        } 

        /// <summary> 
        /// Last reading from the controller 
        /// </summary> 
        public MotionControllerReading CurrentReading { get; private set; } 
    } 

    /// <summary> 
    /// Updates the input states of the known motion controllers 
    /// </summary> 
    public void Update() 
    { 
        var now = DateTime.Now; 

        lock (_controllers) 
        { 
            foreach (var controller in _controllers) 
            { 
                controller.Value.Update(now); 
            } 
        } 
    } 
} 

Você pode obter o valor de entrada atual dos controladores usando o Handedness do controlador:

public class MotionControllerStateCache : MonoBehaviour 
{ 
    … 
    /// <summary> 
    /// Returns the current value of a controller input such as button or trigger 
    /// </summary> 
    /// <param name="handedness">Handedness of the controller</param> 
    /// <param name="input">Button or Trigger to query</param> 
    /// <returns>float value between 0.0 (not pressed) and 1.0 
    /// (fully pressed)</returns> 
    public float GetValue(Handedness handedness, ControllerInput input) 
    { 
        MotionControllerReading currentReading = null; 

        lock (_controllers) 
        { 
            if (_controllers.TryGetValue(handedness, out MotionControllerState mc)) 
            { 
                currentReading = mc.CurrentReading; 
            } 
        } 

        return (currentReading == null) ? 0.0f : currentReading.GetPressedValue(input); 
    } 

    /// <summary> 
    /// Returns the current value of a controller input such as button or trigger 
    /// </summary> 
    /// <param name="handedness">Handedness of the controller</param> 
    /// <param name="input">Button or Trigger to query</param> 
    /// <returns>float value between 0.0 (not pressed) and 1.0 
    /// (fully pressed)</returns> 
    public float GetValue(UnityEngine.XR.WSA.Input.InteractionSourceHandedness handedness, ControllerInput input) 
    { 
        return GetValue(Convert(handedness), input); 
    } 

    /// <summary> 
    /// Returns a boolean indicating whether a controller input such as button or trigger is pressed 
    /// </summary> 
    /// <param name="handedness">Handedness of the controller</param> 
    /// <param name="input">Button or Trigger to query</param> 
    /// <returns>true if pressed, false if not pressed</returns> 
    public bool IsPressed(Handedness handedness, ControllerInput input) 
    { 
        return GetValue(handedness, input) >= PressedThreshold; 
    } 
} 

Por exemplo, para ler o valor de compreensão analógica de um InteractionSource:

/// Read the analog grasp value of all connected interaction sources 
void Update() 
{ 
    … 
    var stateCache = gameObject.GetComponent<MotionControllerStateCache>(); 
    foreach (var sourceState in InteractionManager.GetCurrentReading()) 
    { 
        float graspValue = stateCache.GetValue(sourceState.source.handedness, 
            Microsoft.MixedReality.Input.ControllerInput.Grasp);
        … 
    }
} 

Gerando eventos das novas entradas

Em vez de sondar o estado de um controlador uma vez por quadro, você tem a opção de lidar com todas as alterações de estado como eventos, o que permite manipular até mesmo as ações mais rápidas com duração inferior a um quadro. Para que essa abordagem funcione, o cache de controladores de movimento precisa processar todos os estados publicados por um controlador desde o último quadro, o que você pode fazer armazenando o carimbo de data/hora do último MotionControllerReading recuperado de um MotionController e chamando MotionController.TryGetReadingAfterTime():

private class MotionControllerState 
{ 
    … 
    /// <summary> 
    /// Returns an array representng buttons which are pressed 
    /// </summary> 
    /// <param name="reading">motion controller reading</param> 
    /// <returns>array of booleans</returns> 
    private bool[] GetPressed(MotionControllerReading reading) 
    { 
        if (reading == null) 
        { 
            return null; 
        } 
        else 
        { 
            bool[] ret = new bool[this.pressableInputs.Length]; 
            for (int i = 0; i < pressableInputs.Length; ++i) 
            { 
                ret[i] = reading.GetPressedValue(pressableInputs[i]) >= PressedThreshold; 
            } 

            return ret; 
        } 
    } 

    /// <summary> 
    /// Get the next available state of the motion controller 
    /// </summary> 
    /// <param name="lastReading">previous reading</param> 
    /// <param name="newReading">new reading</param> 
    /// <returns>true is a new reading was available</returns> 
    private bool GetNextReading(MotionControllerReading lastReading, out MotionControllerReading newReading) 
    { 
        if (lastReading == null) 
        { 
            // Get the first state published by the controller 
            newReading = this.MotionController.TryGetReadingAfterSystemRelativeTime(TimeSpan.FromSeconds(0.0)); 
        } 
        else 
        { 
            // Get the next state published by the controller 
            newReading = this.MotionController.TryGetReadingAfterTime(lastReading.InputTime); 
        } 

        return newReading != null; 
    } 

    /// <summary> 
    /// Processes all the new states published by the controller since the last call 
    /// </summary> 
    public IEnumerable<MotionControllerEventArgs> GetNextEvents() 
    {
        MotionControllerReading lastReading = this.CurrentReading; 
        bool[] lastPressed = GetPressed(lastReading); 
        MotionControllerReading newReading; 
        bool[] newPressed; 

        while (GetNextReading(lastReading, out newReading)) 
        { 
            newPressed = GetPressed(newReading); 

            // If we have two readings, compare and generate events 
            if (lastPressed != null) 
            { 
                for (int i = 0; i < pressableInputs.Length; ++i) 
                { 
                    if (newPressed[i] != lastPressed[i]) 
                    { 
                        yield return new MotionControllerEventArgs(this.MotionController.Handedness, newPressed[i], this.pressableInputs[i], newReading.InputTime); 
                    } 
                } 
            } 

            lastPressed = newPressed; 
            lastReading = newReading; 
        } 

        // No more reading 
        this.CurrentReading = lastReading; 
    } 
} 

Agora que você atualizou as classes internas de cache, a classe MonoBehavior pode expor dois eventos – Pressionado e Liberado – e acioná-los a partir de seu método Update():

/// <summary> 
/// Event argument class for InputPressed and InputReleased events 
/// </summary> 
public class MotionControllerEventArgs : EventArgs 
{ 
    public MotionControllerEventArgs(Handedness handedness, bool isPressed, rollerInput input, DateTime inputTime) 
    { 
        this.Handedness = handedness; 
        this.Input = input; 
        this.InputTime = inputTime; 
        this.IsPressed = isPressed; 
    } 

    /// <summary> 
    /// Handedness of the controller raising the event 
    /// </summary> 
    public Handedness Handedness { get; private set; } 

    /// <summary> 
    /// Button pressed or released 
    /// </summary> 
    public ControllerInput Input { get; private set; } 

    /// <summary> 
    /// Time of the event 
    /// </summary> 
    public DateTime InputTime { get; private set; } 

    /// <summary> 
    /// true if button is pressed, false otherwise 
    /// </summary> 
    public bool IsPressed { get; private set; } 
} 

/// <summary> 
/// Event raised when a button is pressed 
/// </summary> 
public event EventHandler<MotionControllerEventArgs> InputPressed; 

/// <summary> 
/// Event raised when a button is released 
/// </summary> 
public event EventHandler<MotionControllerEventArgs> InputReleased; 

/// <summary> 
/// Updates the input states of the known motion controllers 
/// </summary> 
public void Update() 
{ 
    // If some event handler has been registered, we need to process all states  
    // since the last update, to avoid missing a quick press / release 
    if ((InputPressed != null) || (InputReleased != null)) 
    { 
        List<MotionControllerEventArgs> events = new <MotionControllerEventArgs>(); 

        lock (_controllers) 
        { 
            foreach (var controller in _controllers) 
            { 
                events.AddRange(controller.Value.GetNextEvents()); 
            } 
        } 
 
        // Sort the events by time 
        events.Sort((e1, e2) => DateTime.Compare(e1.InputTime, e2.InputTime)); 

        foreach (MotionControllerEventArgs evt in events) 
        { 
            if (evt.IsPressed && (InputPressed != null)) 
            { 
                InputPressed(this, evt); 
            } 
            else if (!evt.IsPressed && (InputReleased != null)) 
            { 
                InputReleased(this, evt); 
            } 
        } 
    } 
    else 
    { 
        // As we do not predict button presses and the timestamp of the next e is in the future 
        // DateTime.Now is correct in this context as it will return the latest e of controllers 
        // which is the best we have at the moment for the frame. 
        var now = DateTime.Now; 
        lock (_controllers) 
        { 
            foreach (var controller in _controllers) 
            { 
                controller.Value.Update(now); 
            } 
        } 
    } 
} 

A estrutura nos exemplos de código acima torna o registro de eventos muito mais legível:

public InteractionSourceHandedness handedness; 
public Microsoft.MixedReality.Input.ControllerInput redButton;

// Start of the Mono Behavior: register handlers for events from cache 
void Start() 
{ 
    var stateCache = gameObject.GetComponent<MotionControllerStateCache>(); 
    stateCache.InputPressed += stateCache_InputPressed; 
    stateCache.InputReleased += stateCache_InputReleased; 
    … 
} 

// Called when a button is released 
private void stateCache_InputReleased(object sender, MotionControllerStateCache.MotionControllerEventArgs e) 
{ 
    if ((e.SourceHandedness == handedness) && (e.Input == redButton)) 
    { 
        … 
    } 
} 

// Called when a button is pressed 
private void stateCache_InputPressed(object sender, MotionControllerStateCache.MotionControllerEventArgs e) 
{ 
    if ((e.SourceHandedness == handedness) && (e.Input == redButton)) 
    { 
        … 
    } 
} 

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