一、需求背景与核心目标

在3D场景开发中，用户与模型的交互体验直接影响沉浸感。当用户靠近模型时，需要清晰展示操作界面（如物品信息、交互按钮）；而当距离较远时，需通过模糊处理减少视觉干扰，同时优化性能。这一需求常见于产品展示、游戏道具交互等场景，核心目标是通过动态UI与视觉效果控制，实现空间感知交互与视觉层次优化。

二、靠近模型显示UI的实现方案

1. 距离检测与触发机制

（1）使用Vector3.Distance计算距离

public Transform playerTransform;
public Transform modelTransform;
public float triggerDistance = 2f; // 触发UI显示的距离阈值
public GameObject uiPanel;
void Update() {
    float distance = Vector3.Distance(playerTransform.position, modelTransform.position);
    uiPanel.SetActive(distance <= triggerDistance);
}

关键点：通过实时计算玩家与模型的距离，控制UI的激活状态。需注意Update方法的性能开销，在移动端可考虑降低检测频率（如使用协程）。

（2）优化方案：SphereCast检测

对于复杂场景，射线检测可能漏判。改用Physics.SphereCast可检测一定范围内的碰撞：

public float sphereRadius = 1f;
public LayerMask modelLayer;
void Update() {
    if (Physics.SphereCast(playerTransform.position, sphereRadius, 
                          playerTransform.forward, out RaycastHit hit, triggerDistance, modelLayer)) {
        uiPanel.SetActive(true);
    } else {
        uiPanel.SetActive(false);
    }
}

优势：避免因模型旋转或遮挡导致的误判，提升交互可靠性。

2. UI动态定位与锚点设置

（1）屏幕空间锚点定位

将UI绑定到模型的世界空间位置，需通过RectTransformUtility.ScreenPointToLocalPointInRectangle转换坐标：

public Canvas worldCanvas;
public RectTransform uiRect;
void Update() {
    Vector3 screenPos = Camera.main.WorldToScreenPoint(modelTransform.position);
    Vector2 localPoint;
    RectTransformUtility.ScreenPointToLocalPointInRectangle(
        worldCanvas.GetComponent<RectTransform>(), 
        screenPos, 
        worldCanvas.worldCamera, 
        out localPoint);
    uiRect.anchoredPosition = localPoint;
}

注意：需确保Canvas的Render Mode为World Space，并调整UI Scale Mode适应不同分辨率。

（2）平滑过渡效果

通过Lerp实现UI的渐显渐隐：

public float smoothTime = 0.3f;
private float currentVelocity;
private bool isShowing;
void Update() {
    float targetAlpha = isShowing ? 1f : 0f;
    float alpha = Mathf.SmoothDamp(uiPanel.GetComponent<CanvasGroup>().alpha, 
                                  targetAlpha, 
                                  ref currentVelocity, 
                                  smoothTime);
    uiPanel.GetComponent<CanvasGroup>().alpha = alpha;
}

三、远距离模糊处理的技术实现

1. 基于距离的模糊控制

（1）使用Shader实现动态模糊

创建自定义Shader，通过距离参数控制模糊强度：

Shader "Custom/DistanceBlur" {
    Properties {
        _MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {}
        _BlurStrength ("Blur Strength", Range(0, 10)) = 1
        _TriggerDistance ("Trigger Distance", Float) = 10
    }
    // 省略完整的Shader代码，核心逻辑为：
    // float dist = distance(worldPos, _CameraPos);
    // float blurFactor = smoothstep(_TriggerDistance, _TriggerDistance*2, dist) * _BlurStrength;
}

应用方式：将Shader赋给模型的Material，通过C#脚本动态修改_TriggerDistance和_BlurStrength。

（2）性能优化：LOD Group与渲染器切换

对于高精度模型，可结合LOD（Level of Detail）技术：

public LODGroup lodGroup;
public Renderer[] renderers;
public float blurDistance = 15f;
void Update() {
    float distance = Vector3.Distance(playerTransform.position, modelTransform.position);
    if (distance > blurDistance) {
        lodGroup.enabled = false;
        foreach (var renderer in renderers) {
            renderer.material.SetFloat("_BlurStrength", 3);
        }
    } else {
        lodGroup.enabled = true;
        foreach (var renderer in renderers) {
            renderer.material.SetFloat("_BlurStrength", 0);
        }
    }
}

2. 后处理模糊方案

（1）Unity Post Processing Stack

1. 导入Post Processing包。
2. 创建Post-process Volume，添加Depth of Field效果。
3. 通过脚本动态调整焦点距离：
   ```csharp
   public PostProcessProfile postProcessProfile;

void Update() {
float distance = Vector3.Distance(playerTransform.position, modelTransform.position);
var depthOfField = postProcessProfile.AddSettingIfNotExists();
depthOfField.focusDistance.value = Mathf.Clamp(distance - 5f, 1f, 20f);
}
```
适用场景：全局场景模糊，适合开放世界或大型展馆。

（2）URP/HDRP的自定义渲染管线

在URP中，可通过ForwardRenderer的customRenderPasses注入模糊Pass，实现更精细的控制（需编写自定义Render Feature）。

四、综合优化建议

1. 距离分级策略：将交互距离分为多个层级（如5m内显示完整UI，5-15m显示简化UI，15m外模糊），减少状态切换的突兀感。
2. 事件驱动优化：使用UnityEvent或Cinemachine的虚拟相机触发距离事件，避免每帧检测。
3. 移动端适配：在Android/iOS上降低模糊采样次数（如从8次降为4次），或使用简化版Shader。
4. 数据驱动配置：将距离阈值、模糊参数等存入ScriptableObject，便于美术人员调整。

五、常见问题与解决方案

1. UI闪烁问题：原因可能是距离检测频率过高或Camera抖动。解决方案：在距离变化小于阈值时跳过UI更新。
2. 模糊性能开销：在低端设备上，可限制模糊范围（如仅对关键模型应用），或使用固定半径的简单模糊。
3. 多模型交互冲突：当场景中有多个可交互模型时，需通过Physics.OverlapSphere检测最近目标，并优先显示其UI。

六、总结与扩展

本文提出的方案通过距离检测→UI控制→视觉效果处理的完整链路，实现了空间感知的交互体验。开发者可根据项目需求选择技术组合：

• 轻量级项目：Vector3.Distance + Canvas Group + 后处理模糊
• 重度交互项目：SphereCast + 自定义Shader + LOD Group
• 开放世界：Post Processing Stack + 事件驱动系统

未来可探索的方向包括：基于机器学习的距离预测、AR环境下的空间UI适配、VR中的手部追踪交互优化等。通过持续优化距离感知与视觉反馈的匹配度，能够显著提升3D应用的用户体验。