
简介这份资源面向Unity开发者与AR互动应用爱好者聚焦增强现实与实时涂色结合的实践方案帮助读者理解如何借助EasyAR等插件完成图像识别、目标跟踪与虚拟上色适合具备一定Unity基础、希望切入AR互动娱乐场景的中级开发者。压缩包共545个文件约35.3MB以cs脚本、meta配置、asset资源、prefab预制体、mat材质、shader着色器及dll插件为主另含少量png贴图、xml说明与java、so等平台相关文件覆盖工程脚本、场景资源与依赖库等模块。目前已有1491人学习下载。资源围绕AR涂色完整流程展开涉及AR环境搭建、图像目标准备、涂色对象创建、触摸输入与实时上色、颜色选择与撤销重做等体验优化以及多设备测试与发布思路便于读者对照工程结构梳理实现路径快速搭建可运行的AR涂色原型。1. AR 涂色为什么在 Unity 里值得单独做一套方案去年接了个儿童互动绘本的项目需求方张口就是「手机扫一下卡片线稿自己上色」。听起来像滤镜实际做起来才发现AR 涂色和普通贴图换色完全是两码事摄像头在动、卡片在动、光照在变用户手指还在屏幕上乱涂任何一环没处理好涂出来的颜色就会「飘」在线稿外面或者干脆糊成一团。Unity 做 AR 涂色的核心是把「识别一张线稿图 → 建立屏幕坐标到纹理坐标的映射 → 让笔刷落在正确的 UV 位置 → 实时回写并渲染」这条链路打通。它适合做儿童教育、文创互动、线下展陈这类需要「实体卡片 手机屏幕」联动的场景也适合想入门 AR 内容开发但不想一上来就啃 SLAM 的工程师。这一章先把这件事的边界讲清楚后面几章再拆实现。2. 从识别到上色AR 涂色的技术链路怎么搭2.1 图像识别与坐标映射的基本原理AR 涂色的第一步不是涂色是让程序知道「线稿在屏幕的哪个位置、朝向如何、缩放多少」。常见做法是用 AR 底层的图像识别能力把一张预设的线稿图作为识别目标识别成功后返回一个位姿位置 旋转Unity 再把这个位姿挂到一个平面或 Quad 上。这个 Quad 就是后续所有涂色操作的「画布」。关键点在于用户的触摸发生在屏幕空间而涂色要写进纹理空间。两者之间差了一个「屏幕 → 识别平面 → 纹理 UV」的变换链。很多新手直接拿屏幕坐标当 UV 用结果就是卡片稍微倾斜笔刷就偏到姥姥家。正确做法是每帧用射线从摄像机穿过触摸点和识别平面求交拿到平面上的局部坐标再归一化成 0~1 的 UV。这里有个容易被忽略的细节识别平面的大小要和线稿纹理的宽高比一致。如果平面是 1:1 而纹理是 4:3归一化后的 UV 会在某个方向被拉伸涂出来的圆会变成椭圆。我一般会在初始化时按纹理尺寸动态设置 Quad 的 scale保证 UV 不被非均匀缩放。2.2 在 Unity 里跑通最小可涂色 Demo下面这段代码是整条链路的最小骨架识别到图之后创建画布、处理触摸、把屏幕点转成 UV、往一张 RenderTexture 上画点。先跑通「点一下出一个色块」再谈笔刷形状和撤销。using UnityEngine; public class ARColoring : MonoBehaviour { // 识别成功后挂载的平面作为涂色画布 public Transform colorPlane; // 线稿纹理宽高比决定画布比例 public Texture2D lineArt; // 运行时生成的涂色纹理 private RenderTexture paintRT; private Material paintMat; void Start() { // 按线稿宽高比设置画布缩放避免 UV 拉伸 float aspect (float)lineArt.width / lineArt.height; colorPlane.localScale new Vector3(aspect, 1f, 1f); // 创建与线稿同分辨率的 RenderTexture paintRT new RenderTexture(lineArt.width, lineArt.height, 0); paintRT.Create(); paintMat GetComponentRenderer().material; paintMat.mainTexture paintRT; // 清空为白色底 RenderTexture.active paintRT; GL.Clear(true, true, Color.white); RenderTexture.active null; } void Update() { if (Input.touchCount 0) return; Touch t Input.GetTouch(0); if (t.phase ! TouchPhase.Began t.phase ! TouchPhase.Moved) return; // 从摄像机穿过触摸点发射射线 Ray ray Camera.main.ScreenPointToRay(t.position); RaycastHit hit; if (Physics.Raycast(ray, out hit) hit.transform colorPlane) { // 把命中点转成画布局部坐标再归一化为 UV Vector3 local colorPlane.InverseTransformPoint(hit.point); float u local.x 0.5f; float v local.y 0.5f; PaintAt(u, v, Color.red, 20); } } // 在指定 UV 处画一个圆形色块 void PaintAt(float u, float v, Color color, int radius) { int cx Mathf.RoundToInt(u * paintRT.width); int cy Mathf.RoundToInt(v * paintRT.height); RenderTexture.active paintRT; GL.PushMatrix(); GL.LoadPixelMatrix(0, paintRT.width, paintRT.height, 0); // 用 GL 画一个实心圆实际项目可换成笔刷纹理 DrawCircle(cx, cy, radius, color); GL.PopMatrix(); RenderTexture.active null; } void DrawCircle(int cx, int cy, int r, Color c) { // 简化实现逐像素判断距离生产环境建议用 CommandBuffer 或笔刷贴图 Texture2D tmp new Texture2D(paintRT.width, paintRT.height, TextureFormat.RGBA32, false); RenderTexture.active paintRT; tmp.ReadPixels(new Rect(0, 0, paintRT.width, paintRT.height), 0, 0); tmp.Apply(); for (int x cx - r; x cx r; x) { for (int y cy - r; y cy r; y) { if (x 0 || y 0 || x tmp.width || y tmp.height) continue; if ((x - cx) * (x - cx) (y - cy) * (y - cy) r * r) tmp.SetPixel(x, y, c); } } tmp.Apply(); Graphics.Blit(tmp, paintRT); RenderTexture.active null; Destroy(tmp); } }逻辑上分三段Start负责按线稿比例建画布和 RenderTextureUpdate负责把触摸射线打到平面上并算出 UVPaintAt负责往纹理写像素。参数里radius控制笔刷粗细单位是纹理像素纹理分辨率越高同样的 radius 看起来越细。colorPlane.localScale那行是防 UV 拉伸的关键别省。提示上面DrawCircle为了讲清楚原理用了逐像素读写实际项目里每帧这么干会卡。生产环境应该用一张圆形笔刷贴图配合Graphics.Blit或CommandBuffer做混合性能差一个数量级。2.3 笔刷、撤销与图层该怎么组织最小 Demo 跑通后真正决定手感的是笔刷系统和撤销机制。笔刷方面常见做法是准备一组笔刷纹理圆头、方头、喷枪涂色时用Graphics.Blit把笔刷按 UV 位置混合到 RenderTexture 上而不是逐像素画。混合模式用Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha这样笔刷边缘的透明度能自然过渡。撤销这块血泪经验是别去存整张纹理的快照。一张 2048×2048 的 RGBA 纹理就是 16MB存十步就爆内存。我一般用「操作栈」每次落笔记录笔刷类型、UV 坐标、半径、颜色撤销时重放前面的操作到一张干净的纹理上。操作数少的时候重放很快操作多了可以每隔 N 步存一张快照做检查点兼顾内存和速度。图层方面如果需求只是「在线稿上涂色」一张纹理就够。但如果要支持「涂完还能擦、还能叠加不同颜色不互相污染」就得分层底色层、涂色层、线稿层最后在 Shader 里按顺序合成。线稿层始终在最上面用它的 alpha 做遮罩这样颜色永远不会盖住线稿的黑边视觉上才像「涂在线稿里」。3. 让涂色跟手Shader 合成与性能调优3.1 线稿遮罩与颜色合成的 Shader 写法涂色好不好看一半靠 Shader。核心思路是线稿纹理的深色像素是「墙」颜色只能填在浅色区域。用线稿的亮度做插值因子亮的地方显示涂色暗的地方保留线稿。Shader Custom/ARColoring { Properties { _MainTex (Paint Layer, 2D) white {} _LineArt (Line Art, 2D) white {} _LineThreshold (Line Threshold, Range(0,1)) 0.3 } SubShader { Tags { RenderTypeOpaque } Pass { CGPROGRAM #pragma vertex vert #pragma fragment frag #include UnityCG.cginc sampler2D _MainTex; sampler2D _LineArt; float _LineThreshold; struct appdata { float4 vertex : POSITION; float2 uv : TEXCOORD0; }; struct v2f { float2 uv : TEXCOORD0; float4 pos : SV_POSITION; }; v2f vert(appdata v) { v2f o; o.pos UnityObjectToClipPos(v.vertex); o.uv v.uv; return o; } fixed4 frag(v2f i) : SV_Target { fixed4 paint tex2D(_MainTex, i.uv); fixed4 line tex2D(_LineArt, i.uv); // 线稿越暗越保留线稿越亮越显示涂色 float mask smoothstep(0.0, _LineThreshold, line.r); fixed3 col lerp(line.rgb, paint.rgb, mask); return fixed4(col, 1.0); } ENDCG } } }_LineThreshold是唯一需要调的参数调大线稿的「墙」变厚颜色不容易溢出但可涂区域变小调小则相反。一般 0.25~0.4 之间试。smoothstep是为了让边缘过渡自然直接step会有锯齿。3.2 移动端帧率与发热的取舍AR 本身就在跑摄像头和识别涂色再叠一层实时纹理写入移动端很容易掉帧发热。几个实测有效的做法涂色纹理分辨率别超过 1024×1024除非线稿细节真的需要笔刷混合用 GPU 的Graphics.Blit别在 CPU 上逐像素识别成功后如果卡片静止可以降频识别把算力让给渲染。还有个玄学问题某些机型上 RenderTexture 的antiAliasing设了反而更卡因为移动端 GPU 对 MSAA 的支持参差不齐。我一般设成 1靠笔刷纹理本身的柔边来抗锯齿效果够用还省性能。发热控制上把Application.targetFrameRate锁到 30AR 涂色这种场景 30 帧完全够锁帧后机身温度能降好几度。4. 避坑AR 涂色落地时最容易翻车的 5 个点现象涂色位置整体偏移卡片一动偏得更多。原因UV 计算用了屏幕坐标或世界坐标没做「屏幕 → 平面 → 局部坐标」的完整变换。 解决坚持用射线求交拿平面局部坐标再归一化。检查colorPlane的 pivot 是否在中心不在中心的话local.x 0.5f这个偏移量要跟着改。现象涂出来的圆是椭圆或者笔刷被拉长。原因画布 Quad 的宽高比和线稿纹理不一致UV 被非均匀缩放。 解决初始化时按lineArt.width / lineArt.height设置localScale纹理换了比例画布也要跟着换。现象涂色盖住了线稿黑边画面糊成一坨。原因合成时没做线稿遮罩或者遮罩阈值设得太小。 解决用线稿亮度做lerp因子_LineThreshold从 0.3 起调边调边看黑边是否清晰。现象涂了几十笔之后明显卡顿内存一路涨。原因撤销栈存了整张纹理快照或者每笔都new Texture2D没释放。 解决撤销改成存操作参数、重放临时纹理用完DestroyRenderTexture 在OnDestroy里Release。现象部分安卓机识别成功但画面全黑。原因摄像头权限没给或者 RenderTexture 创建失败没检查返回值。 解决启动时显式请求相机权限paintRT.Create()后判断paintRT.IsCreated()失败就回退到普通 Texture2D 方案。5. 进阶把涂色结果导出成可分享的图片做到这一步基本功能已经能交付了。但真正让项目「值钱」的是涂完能导出、能分享。用户涂了半天你告诉他「关掉就没了」体验直接崩。导出本身不难难的是导出时要把线稿、涂色层、可能的背景按正确顺序合成还要处理分辨率。// 把线稿和涂色层合成为一张可保存的 Texture2D public Texture2D ExportResult(Texture2D lineArt, RenderTexture paintRT, int exportWidth 1024) { int h Mathf.RoundToInt(exportWidth * (float)lineArt.height / lineArt.width); RenderTexture tmp RenderTexture.GetTemporary(exportWidth, h, 0); // 用合成 Shader 把两层画到一起 Graphics.Blit(paintRT, tmp, paintMat); RenderTexture.active tmp; Texture2D result new Texture2D(exportWidth, h, TextureFormat.RGBA32, false); result.ReadPixels(new Rect(0, 0, exportWidth, h), 0, 0); result.Apply(); RenderTexture.active null; RenderTexture.ReleaseTemporary(tmp); return result; }导出分辨率我一般给 1024 或 2048再高对分享没意义还费内存。Graphics.Blit那步用的是前面合成 Shader 的材质保证导出图和屏幕上看到的一致。导出后EncodeToPNG存本地或上传就是完整的分享链路。验证导出是否正确有个笨但有效的办法导出后立刻把图片读回来和屏幕截图做逐像素对比差异超过阈值就说明合成顺序或阈值参数有问题。我吃过一次亏导出图里线稿没了查了半天发现是paintMat在导出时被别的逻辑改了_LineArt引用。从那以后我养成了习惯导出用的材质单独实例化一份不和渲染用的共享。这个方案值不值得做我的判断是——只要你的 AR 场景需要用户「留下点什么」导出就是必做项它把一次性的互动变成了可传播的内容。希望帮到你。本文还有配套的精品资源点击获取