本文中，Jonas Johansson就如何将《无人机英雄》从VR转变为AR体验做了一个个案分析。大家好！首先我快速介绍一下自己：我叫Jonas Johansson，我十分喜爱科技和游戏，特别是二者的结合。我自己的游戏工作室Neuston最近发布了VR游戏《无人机英雄》，在游戏中用户可以操控无人机来完成一系列艰难的挑战。
在成立Neuston之前，我是《愤怒的小鸟2》（Rovio）的主要程序员，在那以前我从事于《孤岛危机》（Crytek）和《正当防卫2》（Avalanche工作室）的开发。
构思
Google发布ARCore之后，我抱着试试看的心态下载了这个软件开发工具包和所需的Unity测试版。
鉴于《无人机英雄》中已经含有了一些有趣的无人机飞行力学，我觉得让一架无人机在我的客厅里飞来飞去将会非常炫酷。我将《无人机英雄》中与无人机相关的资源复制到了一个新的项目当中，并开始一心让无人机扩大规模并走向世界。
我将它装在一部Google Pixel中，然后，当当~我的客厅里有了一架无人机！
光线
之前无人机的形象没有与周围环境相融合，主要是因为真实场景和虚拟场景之间的照明不相一致。无人机似乎是被“粘贴”在摄像机图像上的。
幸运的是，ARCore软件开发工具包提供了光照参数，它可以为渲染对象进行着色以便他们更好地融入真实场景。
事实上，Unity版本的软件开发工具包还含有一个名为“ARCore / DiffuseWithLightEstimateion”的便利着色程序。它是基于Lambert照明模型的表面着色程序，可以用估算亮度来（标量值）调整最终颜色。
现在，如果我改变现实中的亮度（例如，打开灯的开关），它会影响到无人机。毋庸置疑，无人机能够更好地融入场景当中了！
碰撞
我想让无人机撞向地面，那显然很酷。
ARCore软件开发工具包支持“可追踪平面”。可追踪平面在本质上是一个被识别的平面，如地面或桌面。ARCore持续对平面进行追踪并记录一切变更。
然后，我们在软件开发工具包中查询每个可追踪平面的“边界多边形”（按顺时针方向获取）点列表。为了利用这些点来构建一个网格，我们将它们围成三角形。如果知道边界多边形的拓扑结构，这件事可能就会变得非常简单，但我是通过将点围成三角形来创建三角形索引的。
无论如何，随着网格准备就绪，我们需要做的就是设置一个GameObject并添加一个相应的的MeshCollider组件。太好了，无人机现在可以与地面相撞了！
阴影
无人机似乎还是与环境有所疏离。很难获得比例感，也无法确定它与地板的距离。我想我们需要将阴影投射到地面上来更好地将无人机融入现实。
唯一的问题是虚拟场景中没有可以用于接受无人机阴影的地板。所以，我们需要增加一个可以投射阴影的无形地板。
就我所知，Unity中没有开箱即用的合适的着色程序，所以我决定创建一个新的。我会适当回归之前的着色器，但这里首先需要的是一个投射阴影的光源。我在虚拟场景中添加了一个白色的向下定向光源。它当然不能完美地表现出真实场景中的光，但大部分光是来自于上方的，所以它依然有效。
在代码中，我为所有的可追踪平面添加了一个MeshRenderer和一个MeshFilter，并使用了之前为撞击所创建的网格。MeshRenderer使用了新的着色器中的材质。
期望结果
最终像素颜色=真实世界像素颜色（相机中的）*该像素的虚拟光（高光/阴影）。
顶点着色器
通过数据传递。
片段着色器
计算投射到该片段的虚拟光强度。阴影外添加白色。阴影内添加黑色。
混合
Unity中的排列顺序是“Blend SrcFactor DstFactor”。
生成的颜色乘以SrcFactor。
已经在屏幕上的颜色乘以DstFactor。
两者加在一起。
为达到目标，我们可以：
将原始状态（虚拟地板表面的颜色）乘以零。
将目标状态（真实世界的颜色）与SrcColor（虚拟平面的颜色——白/黑，取决于高光/阴影）相乘。
两者相加。由于第一条的结果是零，所以只有第二部分会影响最终数据。
因此，这里的混合设置为“Blend Zero SrcColor”。
思考这个问题的最好办法是先不要混合，而是在场景中创建一个平面。对它进行观察，并想象平面的颜色将与背景颜色相乘。
注意，阴影强度可以降低，使其稍显柔和，但公式依然生效。
动态模糊
在移动相机时，真实世界会变得模糊。然而，无人机却依旧十分清晰。为了使它更好地融入环境，我们在相机中添加了动态模糊功能。我使用的是Unity叠后处理中的动态模糊。
点击这里可以查看：https：//www.assetstore.unity3d.com/en/#!/content/83912
我将样本计数设置为4，以最小化其性能影响。这样它就可以融入到持续运动当中了。
最后的想法
视频可以展示出室内和室外的镜头，碰撞和阴影的源代码：https://github.com/jonas-johansson/ARCoreUtils 。
ARCore很容易上手，并且还带有一些不错的附加功能。探索ARCore的一个好方法是查看与软件开发工具包捆绑在一起的“HelloAR”场景，特别是“HelloARController.cs”。
祝你玩得愉快！
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