如何用Unity和Cardboard做一款VR游戏
隨著Oculus宣布1月6日開啟預(yù)售，2016年很可能成為VR游戲元年，但很多的調(diào)研顯示，手游設(shè)備才是市場增長的關(guān)鍵，SuperData發(fā)布的報告顯示，2016年全球VR游戲市場規(guī)模預(yù)計在51億美元左右，消費(fèi)者設(shè)備安裝量在3890萬左右，憑借價格門檻的優(yōu)勢，以谷歌Cardboard和三星Gear VR為代表的移動VR設(shè)備很大可能成為用戶量最大的設(shè)備，可能占據(jù)2016年虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備安裝量71%的份額，達(dá)到2700萬。
最近，一位從事VR游戲研發(fā)的開發(fā)者在自己的博客中展示了如何用Unity和Cardboard把一款3D游戲變成VR游戲的方法，他在文章最后還表示，你甚至可以用這種方法把游戲轉(zhuǎn)化為AR游戲，或者從頭開始做新的VR游戲：
很多的科幻電影都展示了用人類意志控制物體的能力，但到目前為止，這仍舊是一種幻想，目前還沒有技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。在這份新手教學(xué)博客中，你可以學(xué)到如何用Unity做一款兼但的虛擬現(xiàn)實(shí)游戲，配合谷歌Cardboard創(chuàng)造比較簡單的VR體驗(yàn)，本文主要講的是：
把Cardboard攝像頭集成到你的游戲中；調(diào)整UI元素以適應(yīng)VR模式；做VR模式下可以選擇的按鈕；在游戲運(yùn)行的時候程序化地把游戲在常規(guī)和VR模式下進(jìn)行切換。
什么是谷歌Cardboard？
理論上說，創(chuàng)造VR體驗(yàn)是非常直接的，你在屏幕上展示的并不是一個單獨(dú)的圖片，而是需要2個。因?yàn)樗鼈儊碜晕恢孟喔魩子⒋缇嚯x的兩個攝像頭，玩家們從左攝像頭看到的是左邊圖像，右邊看到的則是右邊圖像，這就創(chuàng)造了游戲景深。
此外，再加上一些不錯的動態(tài)傳感器，你可以探測到用戶面朝哪個方向。把這些和你所創(chuàng)造的3D世界結(jié)合起來的話，就可以獲得一個沉浸感很強(qiáng)的游戲體驗(yàn)。在實(shí)際情況中，在一個高分辨率的屏幕上展示兩個圖像需要非常復(fù)雜的硬件，還需要可以追蹤玩家的頭部運(yùn)動，把所有的功能集成到一個設(shè)備商，還要控制其重量，以免讓用戶戴起來太累。
然而，隨著谷歌Cardboard的出現(xiàn)，每一臺智能機(jī)都有可能與Cardboard協(xié)作，可以用你手機(jī)的屏幕與傳感器，把它們變成VR設(shè)備的一種，而你所需要的，只是一些Cardboard和塑料鏡片。
開始準(zhǔn)備
需要注意的是，你可能大量用到Unity GUI，所以如果從來沒有嘗試過這個工具，那么最好是看看Unity GUI教程。想要用Google Cardboard做出自己的VR游戲，你需要以下工具：
Unity專業(yè)版，版本5以上；一部智能機(jī)，可以是iPhone 5代以后的iOS設(shè)備，也可以是4.3以上版本的Android設(shè)備。需要說的是，本文假設(shè)你是在用iPhone獲得VR游戲體驗(yàn)。
如果你從來沒有用過Unity而且也不熟悉界面，那最好是去讀Unity教程介紹
可能會有人說，我如何獲得一個Cardboard硬件呢？
當(dāng)然，如果還沒有Cardboard設(shè)備的話，最好是從供應(yīng)商那里選購，價格加運(yùn)費(fèi)大約是20-30美元，如果你覺得自己非常善于DIY，也可以動手做自己的版本。在購買Cardboard的時候，要注意提到V2或者Cardboard 2.0的字樣，因?yàn)樗鼈冞m配大量的手機(jī)，包括大屏幕的iPhone 6+在內(nèi)，它們還支持用戶通過按鈕進(jìn)行輸入操作。
沒有Cardboard設(shè)備可以嗎？
從某種程度上說，是可以的，你仍然可以在自己的設(shè)備上運(yùn)行做出來的游戲，它看起來會是這樣的（下圖）：
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在玩游戲的時候，如果你用恰當(dāng)?shù)姆绞蕉⒅聊豢?#xff0c;也可以找到VR的感覺。如果你四處移動手機(jī)，就可以進(jìn)行控制。雖然你也可以玩這款游戲，還能夠看到游戲的實(shí)際效果，但這種體驗(yàn)是比較有限的。
長話短說，如果你沒有足夠的耐心等待Cardboard到貨，你仍然可以從本文中學(xué)到東西，只是，如果有合適的設(shè)備，你能夠?qū)W的東西更多。
樣本游戲：Ninja Attack is Back！
投入一些時間嘗試這個樣本游戲，下載并解壓這個Unity新手項(xiàng)目。接下來就是運(yùn)行Unity，在歡迎界面，選擇打開（Open）-找到StarterNinja文件夾，打開NinjaAttack項(xiàng)目。
在項(xiàng)目瀏覽器（Project Browser）中，在Assets里雙擊MainScene按鈕，然后點(diǎn)擊Play嘗試一下這款游戲。在圖片中，你是左邊的忍者，隨著怪獸在屏幕中出現(xiàn)，你可以在屏幕上點(diǎn)擊任何地方釋放一個忍者之星消滅怪獸，在擊殺20個怪獸之后，你就贏了，但是，如果怪獸到達(dá)了左邊的紅色區(qū)域，你就輸了。
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這款游戲看起來很熟悉是嗎？熟悉的讀者可能會發(fā)現(xiàn)，它其實(shí)就是我之前介紹SpriteKit以及Cocos2D教程用到的游戲，不過與之不同的是，這里的游戲是用3D渲染的。當(dāng)然，你并不一定能夠真正地看到非常酷炫的3D效果，這款游戲使用的是上帝視角，所以對所有的polygon進(jìn)行渲染總覺得浪費(fèi)時間，所以，你現(xiàn)在可以發(fā)現(xiàn)為什么這款游戲非常適合做成VR了。
開始使用Cardboard
你需要做的第一件事就是為Unity下載Cardboard SDK。接下來，把它導(dǎo)入到你的項(xiàng)目中。從Unity的主菜單，選擇Assets\Import Package\Custom Package，手機(jī)靚號轉(zhuǎn)讓然后選擇你剛剛下載的CardboardSDKForUnity.unitypackage。確保所有東西都被選中，反選Legacy文件夾，然后點(diǎn)擊Import按鈕。
為了讓你的游戲作為一個VR體驗(yàn)，你需要用到一些技巧，在Project Browser中的Cardboard\Prefabs文件夾里，把CardboardMain Prefab拖拽到你的場景中，在Inspector中，給其賦予和你的忍者角色一樣的位置（5.53,1.13,0.122），并且要進(jìn)行90度Y Rotation。
你會發(fā)現(xiàn)的是，它比忍者的中心部位略高，這樣可以展現(xiàn)出你在看他的眼睛。
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接下來，選擇主攝像頭（Main Camera）并且在Inspector中反選，做raccoon忍者對象的時候也需要同樣的操作。現(xiàn)在，把游戲在Unity編輯器中再次運(yùn)行，你就會看到一些類似于3D場景的東西。如果你在移動鼠標(biāo)的時候按住選擇鍵，你的攝像頭就會隨著頭部的運(yùn)動進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
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在iOS設(shè)備上運(yùn)行你的游戲場景
在Unity編輯器中運(yùn)行你的游戲是非常不錯的，但最后一次檢查的時候，用VR頭盔配上電腦顯示器看起來會讓人很痛苦，所以我們需要適配到iPhone上。
選擇File\Build Settings,iOS應(yīng)該已經(jīng)被選為你的默認(rèn)平臺，點(diǎn)擊Click Player Settings然后轉(zhuǎn)換到Inspector。
在Resolution and Presentation菜單下，把Default Orientation設(shè)置成Landscape Left。
在其他設(shè)置（Other Settings）中，把Bundle Identifier改成你的公司所需要的東西，比如com.(你的公司名).NinjaAttackVR。
把目標(biāo)設(shè)備改為iPhone，把iPhone和電腦進(jìn)行連接，選擇Build和Run，然后給輸出文件夾命名，這個名字你可以隨意取。
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這時候，Unity就會導(dǎo)出你的項(xiàng)目，然后它就會自動在Xcode中打開，如果沒有打開，啟動Xcode并且手動打開生成后的項(xiàng)目，運(yùn)行然后在手機(jī)上嘗試。首次運(yùn)行游戲的時候，你需要一系列的設(shè)置過程，比如可以在Cardboard硬件上掃描二維碼，這樣Cardboard SDK就可以根據(jù)你的設(shè)備、距離等進(jìn)行畫質(zhì)微調(diào)。
需要注意的是，如果設(shè)置過程中，你在掃描二維碼的時候出現(xiàn)了 網(wǎng)址打開錯誤，那就必須調(diào)整Xcode項(xiàng)目中的info.plist，蘋果開發(fā)者論壇中有說到這個問題，感興趣的童鞋可以親自查閱。
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接著，把你的手機(jī)插入Cardboard當(dāng)中，來回轉(zhuǎn)頭以調(diào)整攝像頭視角，你就可以看到相對不錯的3D畫面了。
再一次把它做成游戲
能夠看到你的游戲世界是非常不錯的，但初次之外，你還需要把玩法加入到游戲中，特別是你需要從忍者面朝的方向扔出忍者之星，這是你將要做的第一個玩法。
對于UI來說，Cardboard支持一個按鈕，看起來可能是比較有限，但如果把它和頭部的動態(tài)追蹤相結(jié)合的話，它可以做出更為復(fù)雜的互動。在《Ninja Attack》中，你通過Cardboard.SDK.VRModeEnable資源偵測玩家是否開始了VR模式，檢查按鈕是否和Cardboard.SDK.Triggered資源同時按下去了，如果這些值都對，就可以在用戶面朝的方向扔出忍者之星。
打開你的NinjaStarLauncher.cs腳本，你會發(fā)現(xiàn)它在Inspector里是和GameLogic GameObject連在一起的。
創(chuàng)造一個新的private變量：
private Vector3 _vrShooterOffset;
把它在Start() method中初始化：
_vrShooterOffset = new Vector3(0.0f, -0.4f, 1.0f);
用以下代碼替換Update ()：
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這就可以運(yùn)行了，接下來我們看看Update()是做什么的：
你首先檢查游戲是否在VR模式，用戶是否按下了按鈕檢查Cardboard.SDK singleton object上的資源。
在此之后，你可以調(diào)用LaunchNinjaStarFrom()釋放一個忍者之星，你需要用到兩個parameter：
第一個是GameObject頭文件，Cardboard庫會為你調(diào)出來，所以它應(yīng)該是已經(jīng)指向了正確的位置；第二個是輕微偏移，這樣你面前的忍者之星就會看起來更真實(shí)，否則的話你扔出去的忍者之星就像是在四只眼之間進(jìn)行運(yùn)動，雖然看起來很cool，但給人的感覺很奇怪。
由于你的Ninja Star GameObject已經(jīng)被設(shè)計飛往特定方向，所以它會朝著正確的方向進(jìn)攻。
再試一次，這時候，你可以轉(zhuǎn)頭扔向壞人，輸贏logic仍舊起作用。
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解決Game Over菜單
你可能已經(jīng)注意到了，當(dāng)游戲結(jié)束的時候，用之前的Game Over按鈕，你的角色仍舊是在屏幕的左邊。這款游戲用到了Display Canvas來展示Game Over界面，Unity最新的GUI教程中有講到這一點(diǎn)，它總是出現(xiàn)在游戲窗口的頂部。這個標(biāo)簽適用于大多數(shù)的游戲GUI，因?yàn)樗梢宰詣舆m應(yīng)到你屏幕的上方，不論你的攝像頭在做什么，而且它可以非常不錯地適應(yīng)不同屏幕尺寸。
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但在這個案例中，你需要一個存在于游戲世界中的GUI canvas，有一部分原因是它可以在3D環(huán)境中更好渲染，但還因?yàn)椴幌Ｍ淹婕覑凼墙墟i定到攝像頭上。你的玩家們需要可以上下自由地看，這樣他們可以看到不同的UI元素，找到最活躍的然后點(diǎn)擊按鈕。
創(chuàng)造一個新的Canvas
在Hierarchy菜單下選擇GameOverCanvas，右擊并且選擇復(fù)制，重命名為VRGameOverCanvas，這樣可以使它與原來的進(jìn)行區(qū)別開來，把GameOverTxt重命名為VRGameOvertxt。
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在VRGameOverCanvas組件中，把渲染模式改為World Space。
在Rect Transform組件中，把位置改為（-2.24,1.1,0.07）,然后進(jìn)行90度Y Rotation
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最后，把X和Y Scale改為0.009，當(dāng)所有一切完成的時候，VRGameOverCanvas看起來因該是這樣的：
你可以在Game View視角下看到兩個canvas是大致重疊的（當(dāng)游戲不運(yùn)行的時候）：
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這些值是哪里來的呢？坦白地說，我其實(shí)是調(diào)整到自己通過Cardboard攝像頭看起來比較不錯為止。有時候，編程更多的是一門藝術(shù)而不是學(xué)科。
支持兩個Canvase
接下來，你需要更改GameController.cs，這樣它才會發(fā)現(xiàn)兩個Canvas打開和GameLogic GameObject腳本，它也是和GameLogic GameObject聯(lián)系在一起的。把以下的兩個公共變量加入到你的class里：
在resetGame()的開始加入如下代碼：
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用以下代碼取代Gameover():
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這個展示了正確的Canvas和Text對象，取決于你是否在VR模式（開啟Cardboard.SDK.VRMode）.
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在你保存了腳本之后，你需要把正確的對象分配到新的公用變量。在Inspector里找到GameController，點(diǎn)擊每個新變量旁邊的目標(biāo)，然后選擇VRGameOverCanvas對象作為你的VR游戲Over Over Canvas變量，把VRGameOverTxt對象選為你的VR Game Over Txt變量。
需要注意的是，可能你會奇怪，為什么是很麻煩地支持兩個Canvas而不是至改變現(xiàn)有的一個呢？原因是，你既需要支持上帝視角，還需要支持VR模式，所以一定要進(jìn)行優(yōu)化。
如果你準(zhǔn)備現(xiàn)在就運(yùn)行游戲，就可以發(fā)現(xiàn)VR模式里的游戲結(jié)束界面展示的很自然。你可以上下看界面的不同部分，現(xiàn)在所有缺少的東西就是再來一次的按鈕。
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增加Gaze輸入方式
幸運(yùn)的是，Unity內(nèi)置了‘在使用world-space GUI Canvas的時候，攝像頭中心點(diǎn)可以作為鼠標(biāo)使用’，但你需要提供額外的腳本才能使它在VR界面中進(jìn)行使用。
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首先，擴(kuò)展Cardboard Main\Head，找到主攝像頭并把它重命名為VR Main Camera。選中VRGameOverCanvas對象，你們應(yīng)該可以看到一個事件攝像頭，點(diǎn)擊Hierarchy里的EventSystem項(xiàng)目，點(diǎn)擊增加組件按鈕，并增加GazeInpute Module腳本。這個腳本可以確保Unity的GUI系統(tǒng)了解Cardboard攝像頭的工作方式。
檢查VR Mode Only，因?yàn)樵赩R模式下的時候，只需要這么運(yùn)行就可以了。最后，點(diǎn)擊你剛剛增加的Gaze Input Module Component，然后選擇Move Up，重復(fù)一次，確保它可以出現(xiàn)在觸屏輸入和獨(dú)立輸入模式中，這可以確保Gaze Input Module在游戲進(jìn)行的同時優(yōu)先選擇輸入方式。當(dāng)所有都做好的時候，它看起來應(yīng)該是這樣的：
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現(xiàn)在，你就可以進(jìn)行嘗試了。這一次，當(dāng)你把視角放到Play Again按鈕的時候，它就會變綠，讓你重新開始一場新的游戲。
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玩法微調(diào)
或許你會發(fā)現(xiàn)這個版本的游戲在VR模式下玩起來有點(diǎn)難，這是因?yàn)槟愕囊暯鞘强s水的，所以在你看著錯誤的方向時，敵人很容易從你身邊溜過去。而且，你無法迅速改變瞄準(zhǔn)方向，你會因?yàn)椴弊愚D(zhuǎn)速的限制而影響到游戲操作。你讓玩家體驗(yàn)VR模式并不是為了懲罰他們，所以，你該如何調(diào)整呢？當(dāng)然，可能會有人建議把敵人速度降低。
在Prefabs文件夾中選中EvilSlimeEnemy Prefab，然后打開EnemyMover.cs，把以下代碼增加到Start()，隨后設(shè)置速度：
這會讓你的游戲在VR模式下變得更簡單，所以玩家們不至于因?yàn)檫x擇了VR模式就獲得糟糕體驗(yàn)。
解決屏幕上的分?jǐn)?shù)顯示問題
你還需要解決的一個UI問題是屏幕上的分?jǐn)?shù)，這個就需要不同的方式來處理了。雖然它仍然需要在VR模式中恰當(dāng)?shù)谋伙@示出來，但你更希望它在你看任何方向的時候都固定在攝像頭上。
選中Cardboard Main\Head，右擊并選擇UI\Canvas，重命名新的canvas為VRScoreCanvas，把渲染模式調(diào)整為World Space，為其賦予以下值：
位置(0，1，2.5)、寬度400、高度100、旋轉(zhuǎn)(0，0，0)、Scale（0.0115，0.0115，1）。當(dāng)完成之后，游戲看起來該是這樣的：
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看起來可能你的文本很奇怪地放在了屏幕中央，但在VR模式里，你能夠看到的世界比正常情況下是少很多的，所以你在游戲中看到分?jǐn)?shù)的時候應(yīng)該是在邊緣部位的，你可以自由進(jìn)行位置調(diào)整，以使其適應(yīng)你的手機(jī)。
接下來，使用文本對象展示你的分?jǐn)?shù)，這個過程和Game Over的做法類似。
打開GameController.cs并增加一個新的公用變量：
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接下來，你每次更新scoreTxt的時候都需要更新VRScoreTxt，在ResetGame() method中，把以下代碼加在每次更新后的scoreTxt之后:
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然后把這行代碼增加到GotOne()，也放在更新scoreTxt的后面:
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保存你的腳本，回到Unity，然后你會發(fā)現(xiàn)GameLogic當(dāng)中的GameController Component如今可以輸入VR Score Txt變量了，點(diǎn)擊臨近的目標(biāo)然后選擇你的VRScoreTxt文本對象。
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再次體驗(yàn)?zāi)愕挠螒?#xff0c;現(xiàn)在，你就可以看到分?jǐn)?shù)出現(xiàn)在左上角了，還可以允許你的頭部進(jìn)行運(yùn)動。
VR模式的切換
由于你的游戲同時支持上帝視角和VR模式，你應(yīng)該給用戶自由切換的選擇，UI做起來是很直觀的，你只需要在上帝視角模式中加入一個簡單的按鈕，讓玩家們來回切換模式即可。
首先，你需要增加切換的代碼，選擇Hierarchy里的GameLogic，點(diǎn)擊增加組件，選擇新腳本（New Script）然后把腳本命名為CardboardSwapper。
打開并用以下內(nèi)容替換class代碼：
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這個class里最重要的method就是ActiveVRMode，它是用來激活Cardboard的VR模式的。其余的logic負(fù)責(zé)控制場景中的多個GameObject，取決于是否處于VR模式，你在上帝視角是看不到某些東西的。
你還可以發(fā)現(xiàn)的是，當(dāng)你偵測后面按鈕的時候調(diào)用了Switch(),這個功能非常適合測試。
你還需要為GameController腳本增加更多的logic，這樣它才能在切換模式的時候展示或者隱藏一些東西，打開GameController.cs，把這個method加進(jìn)去：
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保存一切然后重新回到Unity界面，選擇GameLogic然后向下滾動到Cardboard Swapper組件，對于Cardboard Object數(shù)列，把它的大小賦值為1，然后放到場景中的CardboardMain GameObject中。這樣不僅可以禁用你的Cardboard Head讓你回到上帝視角攝像頭模式，還可以禁用VRScoreCanvas。
對于Mono Object數(shù)列，把它的大小賦值為3，然后為你的場景選擇Canvas、Main Camera和raccoon ninja，不要從Assets里選擇。
最后你需要在上帝視角canvas為用戶增加一個按鈕，為了節(jié)約時間，我已經(jīng)把它做好了，位于prefabs文件夾中。
從Assets\Prefabs中把CardboardButton推拽到Hierarchy，這樣它就成為了你的Canvas對象的子對象，確保其位置設(shè)定是(-50,50,0):
在你的按鈕對象底部，把它們連接起來，這樣點(diǎn)擊按鈕的時候就可以調(diào)用CardboardSwapper.Switch() method，你可以從這個動畫看看是如何做出來的：
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再次嘗試你的游戲，點(diǎn)擊屏幕右下方的按鈕切換至VR模式，然后單機(jī)Cardboard界面背后的按鈕切換到上帝視角模式。做到這里，你的VR模式切換就已經(jīng)完成了。
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現(xiàn)在，你可以把Unity中的任何3D游戲做成VR游戲了，而且只需要一個Cardboard和一些塑料鏡片，這是可以讓所有人都能夠體驗(yàn)的VR游戲。Android版本的做法和iOS大致相同，谷歌的Unity Developer指南還提供了更多的技術(shù)信息。最后，你甚至可以為你的VR游戲增加AR功能。
最后，你可以嘗試Unity里所有的3D游戲，看是否能夠順利地做成VR體驗(yàn)，或者，這個教程也可以讓你做出全新的VR游戲。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的如何用Unity和Cardboard做一款VR游戏的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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