Rokid AR 手势识别技术深度解析与实战开发

例如佩戴戒指时，UXR 3.0 能忽略干扰，只要指尖距离达标即判定为捏合。

2.3 近/远场切换：动态交互模式

Rokid 将手势分为近场（触碰互动）和远场（射线操控）。切换依据是手与互动物体的距离，默认阈值可调节。通常设定在 -0.02m ~ 0.04m 范围内为近场，超出则为远场。

UI 交互通过'近→触→压→抬'四阶段反馈实现：

• Hover：手靠近，按钮微动预告。
• Touch：手指触摸，按钮变色缩放。
• Press：按压到底，高亮放大并触发音效。
• Release：手抬起，按钮复原。

2.4 性能优化：快反应与低门槛

技术再先进，延迟过高或代码复杂都会影响体验。Rokid 在'跟手性'和'开发门槛'上做了大量优化。

1. 低延迟响应

• 轻量化模型：UXR 3.0 模型体积比 2.0 小 30%，识别延迟从 120ms 降至 100ms。
• 动态帧率：手不动时降为 20fps 省电，快速移动时升为 30fps 保流畅。

2. 简化开发流程 SDK 封装了复杂接口，不同版本导入方式略有差异：

• 导入：UXR 2.0 手动拖入压缩包；UXR 3.0 推荐通过 Unity Package Manager (UPM) 导入。
• 开启模块：拖拽预制体并勾选 Gesture 选项，3.0 提供一键启用。
• 获取数据：调用 GesEventInput.Instance 相关方法，3.0 额外支持获取置信度。

以下是一个简单的点击按钮变色示例，展示了如何结合置信度判断避免误触：

using UnityEngine;
using UnityEngine.EventSystems;
using UnityEngine.UI;
using Rokid.UXR.Module;

public class GestureBtn : MonoBehaviour, IPointerClickHandler
{
    private Image btnImg;

    void Start()
    {
        btnImg = GetComponent<Image>();
    }

    public void OnPointerClick(PointerEventData eventData)
    {
        // UXR 3.0 新增：判断手势置信度，避免误点击
        float confidence = GesEventInput.Instance.GetGestureConfidence(HandType.RightHand);
        if (confidence > 0.8f)
        {
            btnImg.color = Color.green;
        }
    }
}

三、实战：UXR 3.0 实现手势抓取立方体

3.1 环境准备

确保硬件与软件环境满足要求：

• PC 端：支持 Unity 开发的 Mac 或 Windows 设备。
• 设备端：Rokid Station Pro/Station 2 及对应眼镜（Max Pro/Max/Max2）。
• 软件环境：Unity 2022 LTS，Android Build Support (SDK, NDK, OpenJDK)，YodaOS 系统版本不低于 v3.30.003。

3.2 场景搭建与配置

1. 添加交互组件：

   • 将 RKHand 预制体拖入场景，展开 RightHandInteractors。
   • 保留默认的 PokeInteractor（近场）和 RayInteractor（远场），开启 InteractorStateChange 脚本以支持自动远近场切换。
   • 设置 Near Field Threshold 为 0.8m，Gesture Confidence Filter 为 0.8。

2. 创建可抓取物体：

   • 右键创建 Cube，命名为 GrabCube。
   • 设置 Transform 位置为 (0, 1.2, 0.8)，Scale 为 (0.2, 0.2, 0.2)。
   • 挂载 Box Collider（取消 Is Trigger）和 RayInteractable 组件。

3. 调试可视化：

   • 选中 RightHandRender，勾选 SkeletonLine，设置颜色为红色，便于观察 26 个骨骼点位置。

3.3 核心脚本开发

创建脚本 UXR3_GrabLogic 挂载到 GrabCube 上。逻辑核心是通过 GesEventInput 获取手势类型与置信度，结合骨骼点实现'捏合抓取→跟随→握拳释放'。

using Rokid.UXR.Module;
using UnityEngine;

public class UXR3_GrabLogic : MonoBehaviour
{
    [Header("UXR 3.0 抓取配置")]
    public HandType targetHand = HandType.RightHand;
    public float followSensitivity = 0.1f;
    public float minConfidence = 0.8f;

    private bool isGrabbed = false;
    private Vector3 lastPalmPos;
    private MeshRenderer cubeRenderer;

    void Start()
    {
        cubeRenderer = GetComponent<MeshRenderer>();
        cubeRenderer.material.color = Color.white;

        if (GesEventInput.Instance.IsHandDataValid(targetHand))
        {
            lastPalmPos = GesEventInput.Instance.GetSkeletonPose(SkeletonIndexFlag.PALM, targetHand).position;
        }
    }

    void Update()
    {
        if (!GesEventInput.Instance.IsHandDataValid(targetHand))
        {
            if (isGrabbed) ReleaseCube();
            return;
        }

        GestureType currentGes = GesEventInput.Instance.GetGestureType(targetHand);
        float currentConf = GesEventInput.Instance.GetGestureConfidence(targetHand);

        if (currentConf < minConfidence) return;

        if (currentGes == GestureType.Pinch && !isGrabbed)
        {
            GrabCube();
        }
        else if (currentGes == GestureType.Grip && isGrabbed)
        {
            ReleaseCube();
        }

        if (isGrabbed)
        {
            FollowPalm();
            DrawSkeletonDebugLine();
        }
    }

    private void GrabCube()
    {
        isGrabbed = true;
        cubeRenderer.material.color = Color.red;
        Debug.Log($"抓取成功！手势置信度：{GesEventInput.Instance.GetGestureConfidence(targetHand):F2}");
        lastPalmPos = GesEventInput.Instance.GetSkeletonPose(SkeletonIndexFlag.PALM, targetHand).position;
    }

    private void ReleaseCube()
    {
        isGrabbed = false;
        cubeRenderer.material.color = Color.white;
        Debug.Log("释放立方体");
    }

    private void FollowPalm()
    {
        Vector3 currentPalmPos = GesEventInput.Instance.GetSkeletonPose(SkeletonIndexFlag.PALM, targetHand).position;
        Vector3 moveDelta = (currentPalmPos - lastPalmPos) * followSensitivity;
        transform.position += moveDelta;
        lastPalmPos = currentPalmPos;
    }

    private void DrawSkeletonDebugLine()
    {
        Pose palmPose = GesEventInput.Instance.GetSkeletonPose(SkeletonIndexFlag.PALM, targetHand);
        Pose indexTipPose = GesEventInput.Instance.GetSkeletonPose(SkeletonIndexFlag.INDEX_FINGER_TIP, targetHand);
        Debug.DrawLine(palmPose.position, indexTipPose.position, Color.red);
    }
}

3.4 远近场控制策略

• 自动切换：保留默认 InteractorStateChange 脚本，根据距离自动启用近场或远场组件。
• 强制近场：若只需近场，可在 Start() 中禁用远场组件：

var rayInteractor = GameObject.Find("RKHand/RightHandInteractors")?.GetComponent<RayInteractor>();
if (rayInteractor != null) rayInteractor.enabled = false;

3.5 测试验证

1. 连接设备，Unity 中选择 Build And Run 安装 APK。
2. 开启骨骼可视化，确认红色连线显示正常。
3. 执行捏合操作，观察 Cube 变红并跟随移动。
4. 握拳释放，观察 Cube 恢复白色。
5. 测试远近场切换，远离物体后射线激活点击生效。

四、常见问题排查

4.1 高频问题明细

问题 1：SDK 导入后找不到「RKInput」预制体

• 原因：SDK 未完全导入、路径错误或版本不兼容。
• 解决：重新导入 UPM 包或检查手动路径 Packages/Rokid XR/UXR/Resources/Prefabs/Input；确认 OpenXR 已安装。

问题 2：真机运行后，Cube 不跟随手部移动

• 原因：手部未进入识别区、灵敏度太低或事件未绑定。
• 解决：调整识别区范围至 0.2-1.2m；检查 Gesture Confidence Threshold 是否过高；开启骨骼可视化确认掌心点是否移动。

问题 3：打包 APK 后，手势突然无响应

• 原因：Android 权限缺失、系统版本过低或打包配置错误。
• 解决：在 AndroidManifest.xml 中添加相机权限及 OpenXR 特性描述；确认 Target API Level 为 31；升级设备系统。

问题 4：骨骼点不显示

• 原因：HandRender 组件未启用或颜色与背景融合。
• 解决：确认 HandRender 组件 Enabled；调整 SkeletonLine 的 Line Color 为醒目颜色；初始化时调用 ToggleSkeletonVisual(true)。

五、总结

Rokid 手势识别技术通过底层算法优化与 SDK 封装，实现了高精度的自然交互体验。掌握版本选型、核心逻辑及调试技巧，能帮助开发者高效构建流畅的 AR 应用。后续可根据具体业务场景，进一步探索语音、眼动等多模态交互组合。