vr虛擬現實展廳基於Unity3D來三維網上虛擬展廳

隨著計算機軟硬體以及網際網路的發展,基於網路的虛擬現實技術也越來越廣泛地應用於醫學、娛樂、資訊系統等領域。它能夠模擬真實的場景環境,給使用者帶來身臨其境的互動體驗,透過非常直觀和實時互動的方式提供良好的沉浸感。

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對於釋出的新資訊和新產品,傳統的展示手段就是圖片、文字、影片、三維動畫,而圖片、文字只能提供靜態效果展示。三維動畫和影片雖然也有較強動態效果,但是缺乏互動性,無法滿足使用者更多的體驗需要。然而利用虛擬現實來展示新產品,

人們能夠足不出戶全方位互動式地檢視產品、資訊,選擇自己喜歡的瀏覽方式。正是在虛擬現實這些優勢背景下設計了基於Unity3D來構建綠色貨運三維網上虛擬展廳,不僅可以透過網路、手機端直觀地展示宣傳內容,還可以透過靈活的互動方式來提升使用者體驗感,增加了瀏覽體驗的趣味性。更重要的是,透過此係統,為該綠色貨運宣傳推廣專案開闢了一種新的息、產品展示方式。

2 虛擬展廳開發流程

2。1 Unity3D平臺

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的Unity3D是一款跨平臺的遊戲開發引擎,同樣也非常適合開發虛擬現實這樣的嚴肅遊戲。Unity最大的優勢在於可以同時將自己的產品釋出至幾乎所有主流平臺,大大降低了開發成本,真正的“一次開發,部署至所有平臺”。Unity3D支援主流指令碼語言,其中包括 C#、JavaScript 等。同時Unity3D還有各種相關的開發外掛,為開發提供強有力的支援,縮短開發時間。

2。2 綠色貨運虛擬展廳開發流程

虛擬展廳採用了基於3dsMax+Unity3D的開發方式,具體開發思路和流程根據虛擬展廳需要實現的功能和效果,本系統主要採用 3ds Max 進行前期展廳的設計與製作,包括展廳中展示的產品模型。利用 Photoshop 等影象處理軟體進行貼圖的製作。在 3ds Max中製作相關互動動畫,將相關資源匯入到Unity3D中,進行功能指令碼的設計,編寫互動程式碼,新增UI控制元件。最後將系統透過Unity3D釋出至頁面版和手機端。

2。3 虛擬展廳的設計以及展廳模型的製作

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虛擬展廳的設計主要圍繞綠色貨運這個主題,色調和風格主要突出節能環保、低碳交通的一些理念,展示元素也主要選擇跟運輸、貨運、綠色相關的一些形態。

虛擬展廳的模型採用多邊形建模技術,對虛擬展廳中的牆體、展架、展示產品進行三維建模。模型製作完畢後,還需要對其進行UV的劃分,指定好 UV 通道編號,設定燈光。沒有燈光,場景缺乏真實感,互動體驗大打折扣。Unity3D中自帶了幾種光源型別,如果採用Unity3D中的實時燈光,對系統資源的消耗會非常大。

因此,一般採用貼圖加燈光貼圖來進行製作,這樣能大大加快系統執行效率。燈光貼圖就是將滿意的光照資訊儲存在一張貼圖上,模擬物體接受到光照的效果。該系統中,對場景中大部分模型進行燈光貼圖的烘焙,將燈光貼圖儲存在UV通道2上。

2。4 Unity3D中虛擬展廳功能的實現

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將3ds Max中製作的模型、燈光貼圖等資源匯入到Unity3D中,然後新增相應的操作互動指令碼,來控制遊戲物件在虛擬展廳中進行互動瀏覽。這裡實現的功能,包括自由行走瀏覽方式、自動漫遊方式以及兩種模式的切換,虛擬展廳影片播放功能實現。還包括整個系統的UI控制部分。

2。5 虛擬展廳最後的釋出

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的整個系統功能完成,測試沒有問題之後,即可採用Unity3D的釋出功能,將整個展廳進行打包發,選擇對應平臺進行釋出。在釋出至網頁版和手機版本時,由於手機上操作方式跟網頁版存在一定差異,所以部分互動的指令碼需要進行一定的修改和調整。

3 關鍵技術

3。1 場景資源最佳化技術Unity3D雖然擁有簡單幾何體,但是並不具備完善的模型編輯功能。在利用3ds Max進行場景模型的製作過程中,遵循“不見不建”,將看不見的模型刪除。牆體、展架均採用單面建模方式,減少多邊形的使用數量。

對於圓弧、曲線結構,將分段進行調整,在滿足視覺效果前提下減少分段數量。相同的結構,不重複進行製作,只製作一份,然後在匯入Unity3D之後轉化為Prefabs來進行使用,從而減少模型使用數量。燈光貼圖的烘焙可以使用Unity3D中的燈光烘焙系統,也可以使用外部渲染器烘焙後匯入使用第一種方式,在Unity3D中的烘焙效果並不是非常細膩,而且烘焙設定的引數越高,速度會非常慢,需要耗費大量時間。本系統採用的是Vray渲染器來

進行燈光貼圖的烘焙,燈光的設定和引數的調整均在3ds Max中來完成,對於烘焙效果的調整自由度非常高,烘焙質量和速度都比較理想。

3。2 互動設計以及介面設計

互動設計是整個虛擬展廳的關鍵部分,本系統需要實現自由行走瀏覽和自動瀏覽兩種瀏覽方式,以及兩種方式之間的切換。在Unity3D系統中已經預設了第一人稱和第三人稱角色控制系統,可以在不寫一行程式碼的前提下,就能實現角色行走控制,包括前進、後退、左行、右行、跳躍等互動行。

對於自由行走方式,採用了 Unity3D 自帶的第一人稱視角角色控制器來實現,而自動漫遊系統則採用了路徑動畫,將另外一臺攝影機繫結到路徑動畫遊戲物體上,讓攝影機隨著動畫物體一起運動,使用一個指令碼來控制是否啟用其中一個攝影機,這樣便能完成兩種瀏覽方式的切換。

虛擬展廳的UI控制系統可以透過兩種方式來完成,第一就是採用 Unity3D 自帶的 UI 系統。由於自帶的UI系統使用起來不直觀,相關功能還需要從頭開始來寫,效率並不是很高。第二種方式就是採用Unity3D的UI外掛NGUI,這是使用非常廣泛的一款UI外掛,編輯效果非常直,

而且有一些控制功能已經提供,非常方便,可以節省大量開發時間。

3。3 碰撞檢測技術

碰撞檢測是使用者在虛擬展廳中行走時,碰到地面、牆壁、展架、展示產品時做出的反應,因為角色

不可能穿過地面、牆面等物體,否則,互動的體驗感會下降。在Unity3D中,碰撞的檢測非常容易實現,因為Unity3D已經為我們提供了多種碰撞器,包括BoxCollider、SphereColliderCapsuleCo-lliderMeshCollider 等。根據物體的相應形狀,選擇合適的碰撞器,便能夠實現碰撞的檢測。

3。4 最終虛擬展廳效果

北京四度科技基於Unity3D的虛擬展廳系統,最終釋出成了網頁版和手機版的產品,能在兩個平臺上流暢執行。

我們大力開拓數字展館技術,形成了實體展館、網路展廳、移動終端展廳,博物館、科技館、城市規劃館、文化館齊頭並進的互動多媒體展廳建設新標準,在內容更加註重創意價值需要,用藝術的理念、創意的數字內容、創意的數字展示技術,精彩呈現專案的過去、現在和未來,有效傳達專案的核心價值,超越客戶的想象。