一、技术背景与需求分析

在3D交互场景中，用户与模型的交互体验直接影响沉浸感。传统方案常采用固定位置UI或全局显示，易导致信息过载或交互不便。本方案通过动态距离检测实现”靠近显示详细UI，远离模糊背景”的交互模式，适用于产品展示、虚拟展厅等场景。

核心需求包含两点：1）当玩家摄像机与模型距离小于阈值时，在模型附近显示交互式UI；2）当距离超过阈值时，对模型进行动态模糊处理以突出前景UI。该方案需解决距离检测精度、UI锚定位置、模糊效果性能等问题。

二、距离检测与UI显示实现

1. 距离检测机制

采用Vector3.Distance()方法计算摄像机与模型的距离：

public float detectionDistance = 3.0f; // 检测阈值
public GameObject targetModel;
public Canvas interactionUI;
void Update() {
    float dist = Vector3.Distance(Camera.main.transform.position, 
                                 targetModel.transform.position);
    interactionUI.gameObject.SetActive(dist <= detectionDistance);
}

优化建议：使用平方距离比较避免开方运算（distSquared <= detectionDistance*detectionDistance），提升性能约30%。

2. UI锚定与定位

采用RectTransform的锚点系统实现UI跟随：

public RectTransform uiPanel;
public Transform modelTransform;
void LateUpdate() {
    if (Vector3.Distance(Camera.main.transform.position, 
                        modelTransform.position) <= detectionDistance) {
        Vector3 screenPos = Camera.main.WorldToScreenPoint(
            modelTransform.position + Vector3.up * 1.5f); // 模型上方1.5单位
        uiPanel.position = screenPos;
    }
}

关键参数：

• 偏移量（Vector3.up * 1.5f）：避免UI与模型重叠
• 屏幕空间坐标转换：确保UI正确显示在屏幕空间
• Z轴处理：WorldToScreenPoint自动处理深度，无需额外调整

三、远距离模糊处理实现

1. 渲染纹理模糊方案

步骤1：创建渲染纹理（Render Texture）

• 分辨率建议：512x512（移动端）/1024x1024（PC）
• 抗锯齿设置：2x MSAA平衡质量与性能

步骤2：设置第二摄像机

public Camera blurCamera;
public RenderTexture blurTexture;
void Start() {
    blurCamera.targetTexture = blurTexture;
    blurCamera.cullingMask = 1 << LayerMask.NameToLayer("BlurredObjects"); // 单独图层
}

步骤3：应用模糊着色器
使用Unity内置的Gaussian Blur或编写自定义模糊：

// 简化版高斯模糊片段着色器
Shader "Custom/GaussianBlur" {
    Properties {
        _MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {}
        _BlurSize ("Blur Size", Float) = 1.0
    }
    SubShader {
        Pass {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
            #include "UnityCG.cginc"
            sampler2D _MainTex;
            float4 _MainTex_TexelSize;
            float _BlurSize;
            float4 frag(v2f_img i) : COLOR {
                float4 sum = float4(0,0,0,0);
                // 9抽样高斯模糊
                for (int x = -1; x <= 1; x++) {
                    for (int y = -1; y <= 1; y++) {
                        float2 offset = float2(x, y) * _BlurSize * _MainTex_TexelSize.xy;
                        sum += tex2D(_MainTex, i.uv + offset) * 0.1111; // 1/9近似
                    }
                }
                return sum;
            }
            ENDCG
        }
    }
}

2. 距离触发模糊逻辑

public Material blurMaterial;
public float blurStartDistance = 5.0f;
public float blurEndDistance = 10.0f;
void Update() {
    float dist = Vector3.Distance(Camera.main.transform.position, 
                                 targetModel.transform.position);
    float blurIntensity = Mathf.InverseLerp(blurStartDistance, blurEndDistance, dist);
    blurMaterial.SetFloat("_BlurSize", blurIntensity * 5.0f);
}

关键优化：

• 使用Mathf.InverseLerp实现平滑过渡
• 动态调整模糊强度（_BlurSize参数）
• 距离分段处理避免频繁参数更新

四、性能优化策略

1. 层级与裁剪优化

• 设置UI Canvas的Render Mode为World Space
• 启用Canvas的”Override Sorting”并设置合适Order in Layer
• 使用Camera的Layer Culling Mask排除无关对象

2. 模糊处理优化

• 移动端：采用双通道模糊（水平+垂直分离）
• PC端：可使用计算着色器实现更高效模糊
• 动态分辨率：根据设备性能调整Render Texture分辨率

3. 距离检测优化

• 空间分区：对大规模场景使用八叉树或四叉树
• 缓存机制：对静止对象缓存距离结果
• 事件驱动：仅在摄像机移动时更新检测

五、完整实现示例

using UnityEngine;
using UnityEngine.UI;
[RequireComponent(typeof(Camera))]
public class ProximityUIController : MonoBehaviour {
    [Header("UI Settings")]
    public Canvas interactionUI;
    public RectTransform uiPanel;
    public float uiActivationDistance = 3.0f;
    [Header("Blur Settings")]
    public RenderTexture blurTexture;
    public Camera blurCamera;
    public Material blurMaterial;
    public float blurStartDistance = 5.0f;
    public float blurEndDistance = 10.0f;
    [Header("Targets")]
    public Transform targetModel;
    public LayerMask blurredLayer;
    void Start() {
        // 初始化模糊摄像机
        if (blurCamera != null) {
            blurCamera.targetTexture = blurTexture;
            blurCamera.cullingMask = blurredLayer;
        }
    }
    void LateUpdate() {
        // 距离检测与UI控制
        float dist = Vector3.Distance(transform.position, targetModel.position);
        bool shouldShowUI = dist <= uiActivationDistance;
        if (shouldShowUI) {
            Vector3 screenPos = Camera.main.WorldToScreenPoint(
                targetModel.position + Vector3.up * 1.5f);
            uiPanel.position = screenPos;
        }
        interactionUI.gameObject.SetActive(shouldShowUI);
        // 模糊控制
        if (blurMaterial != null) {
            float blurIntensity = Mathf.Clamp01(
                Mathf.InverseLerp(blurStartDistance, blurEndDistance, dist));
            blurMaterial.SetFloat("_BlurSize", blurIntensity * 5.0f);
        }
    }
    void OnDrawGizmosSelected() {
        // 可视化检测范围
        Gizmos.color = Color.yellow;
        Gizmos.DrawWireSphere(targetModel.position, uiActivationDistance);
        Gizmos.color = new Color(1, 0.5f, 0, 0.3f);
        Gizmos.DrawSphere(targetModel.position, blurStartDistance);
        Gizmos.DrawSphere(targetModel.position, blurEndDistance);
    }
}

六、应用场景与扩展

1. 虚拟展厅：靠近展品显示详情，远离时模糊背景突出当前焦点
2. 游戏交互：NPC对话系统，靠近触发UI，远离时淡化非当前NPC
3. AR应用：实体模型扫描时，近距离显示操作UI，远距离模糊环境

扩展方向：

• 添加视线检测（结合Raycast）提升交互精准度
• 实现UI的3D空间定位（使用World Space Canvas）
• 集成DOTween等插件实现UI动画过渡
• 添加声音距离衰减效果增强沉浸感

该技术方案通过精确的距离控制和动态视觉效果，显著提升了3D场景中的交互清晰度和用户体验。实际开发中需根据项目需求调整距离阈值、模糊强度等参数，并通过Profiler工具持续优化性能。