Unity3d虚拟现实场景分析与设计

China Market - - Contents - 宋传磊 侯世中 周 芳 潘丽丽

宋传磊,侯世中,周 芳,潘丽丽266106) (青岛理工大学琴岛学院,山东 青岛 Unity3d [摘要]文章依据实际建筑物体结构完成模型构建,通过相机拍摄真实图片实现模型纹理贴图,导入 中进行Unity3d二次开发,充分运用自然环境模拟技术,实现虚拟现实漫游仿真,实验验证完成三维虚拟校园场景设计。文章分析了场景设计的模式和方法,阐述了实验验证过程,结合现实完成地形创建,以及自然环境和不同天空盒效果设置。Unity3d; [关键词] 虚拟现实;场景DOI 10  13939/ j  cnki  zgsc  2017  18  084 [ ]

1 概 述

Unity3d虚拟现实技术在当下拥有非常高的热度, 作为当今热门的游戏引擎,可以模拟真实场景漫游和实现友好的交互。场景设计贯穿整个虚拟现实的各个环节,只有场景设计得真实完美,该虚拟现实平台才能成功。本文从一个具体虚拟现实项目课题出发,对场景的设计思路和方法做出了分析研讨。

2研究内容和方法

Unity3d笔者从工作实际出发,对场景设计及 引擎的技术做出研究和设计实现,其中着重对三维虚拟现实场景设计做了较深入研究。

Unity3d本文基于 平台完成场景设计搭建,主要工作涉及以下几个方面:场景地形的创建和编辑,模型的导入和设置,场景元素的整合,制作添加场景特效,场景音效和输出设置。

调研现有的研究成果,分析其在场景设计中的使用方法和原理,进而针对项目课题涉及的问题进行重新思考和构想。不断学习相关课题前沿技术和理论,按计划有步骤地解决课题研究中遇到的问题。坚持理论联系实际,采集运用现实场景真实数据和网络资源,充分发挥团队力量,共同商讨分析研究得出全面准确的理论和方法。

3场景分析设计

本文就青岛理工大学琴岛学院为实验研究对象,对该校园的虚拟现实场景进行了分析设计。一个完整的校园场景应当包含地形、河流湖泊、花草树木、小品对象和场景建筑五大部分,针对不同部分独立制作,后期将不同的模型元素进

Ma 行整合,其中花草树木、小品对象以及建筑模型需要在ya Unity3d

中完成构建,地形和河流湖泊利用 引擎编辑器来制作,最终再通过游戏引擎编辑器实现。3 1场景模型制作整个场景需要制作的模型元素共分为三大类型:建筑模型、小品模型和植物模型。

下文以校园中心楼为例阐述建筑模型设计方法。学院行政办公中心和图书馆都集中在该建筑,楼前是喷泉广场,是学院的标志性建筑,也是建筑设计创作的重点。该建筑分为5层,以中间天桥为界线,分为左、右两个部分,基本结构 相同,只要做好一边,另外一边复制产生,窗户结构基本相同,这也为设计制作带来便利,所以复制在此起到很大的作用。

采用多边形建模方法实现模型制作,以基础几何体挤出、倒角等命令来构造整个模型的结构,框架结构完成后,删除窗户对应的面,再把制作好的窗户尽量做到精确摆放,

1在旋转复制时要控制好中心点。中心楼模型如图 所示。 3 2地形的创建与编辑Unity3d场景地形在 引擎编辑器中创建。地形是场景搭Unity3d建的基础,所有场景元素最终都要在 中进行整合。Photoshop创建地形之前首先需要在 中完成高度图的绘制,其决定了场景地形的大致结构,高度图的导入极大地方便了后期地表的编辑和制作。Terrain首先,通过 菜单中的命令创建基本地表平面, Setheightmapresolution使用 命令设置地形的基本参数;其Smoothheight次,导入地形高度图,使用 工具对地形进行柔化处理;通过地形凹陷工具或者绘制高度工具制作凹陷地形结构,作为湖泊。基本地形结构制作完成后,在地形面板中导入基本地表贴图;基本地表贴图绘制完成后,使用地形Unity3d面板中的植树工具模型,添加导入 预置资源中的基Createother本树木模型;通过 选项创建平行光,来模拟场Rendersettings Inspector景日光效果;最后通过 选项,在 面Skyboxmaterial,板中添加 为场景添加天空盒。地形创建与

2编辑效果如图 所示。 3 3模型的导入与设置

Unity3d Assets整理 项目文件夹。在 资源文件夹下创建Object Object文件夹,用来存放模型、材质和贴图文件,在

Materials Texture文件夹下创建 和 文件夹,分别用来存放模

Maya型的材质球文件和贴图文件。将在 中设计的模型文件

FBX FBX导出为 格式,将 文件及贴图文件复制到创建好的

Unity3d资源目录中,启动 引擎。选中项目面板中的模型资

Inspector Shader源,在 面板中对模型的 进行设置,如果出现贴图丢失,可以重新指定贴图的路径位置。3 4场景元素的整合

Unity3d将所有的模型元素全部导入 引擎的场景视图,调整模型之间的位置关系,模型摆放完成后还要利用地形工具绘制模型周边的地表贴图,保证模型和地表的完美衔接。以中心楼为中心,在其周围环绕分布放置校园主题建筑,对于路灯、垃圾桶、宣传牌等小品模型对象,在进行移动、旋转等操作的时要注意操作的精度,确保模型交叠衔接处不会

3出现穿插现象。场景整合布置如图 所示。3 5场景音效设置本虚拟现实具有语音播报功能,当角色到达相应景观地

Assets点,将自动播报相关语音。首先在项目文件夹 中创建Sound Unity3d

文件夹,将音频文件复制进去,然后在 引擎中调用相关音频文件。音频文件以场景对象为载体,通过添

Audiosource加 控制器来完成音效的添加。如进入校园门口

Component Audio音效,选择升降杆,通过 组件菜单下的 选

Audiosource Audioclip项添加 控制器,在 中添加学院简介

Playonawake Loop的音效文件,勾选 和 选项,当角色与升降杆碰撞后就发出学院简介音效。

4 结 论

Unity3d本文简要阐述了 在虚拟现实场景设计中的设计Maya Unity3d方法和过程,讨论了将 创建的模型导入 场景中的方法,以及场景地形的创建与编辑、场景元素的整合、Unity3d场景音效的设置等。 功能强大,操作简单应用方便,仿真效果好。通过人机交互界面来控制角色在场景中漫游,真正实现了虚拟和现实的结合。 参考文献: 1  Unity3d M  []李瑞森 游戏场景设计实例教程 [ ] 北京:人2014: 158- 210 民邮电出版社, 2  Unity3d M  []吴亚峰 游戏开发技术详解与典型案例 [ ] 北2014: 183- 192 京:人民邮电出版社, 3  Unity3d M  []宣雨松 游戏开发 [ ]北京:人民邮电出版2015: 127- 168 社, 4  M  []杨诺 动画场景设计 [ ]北京:清华大学出版社, 2014: 83- 92  5  3D M  []曹瑜 游戏场景设计制作技术 [ ]北京:人民邮电2015: 106- 109 出版社, 6  []张荣华几何建筑技术在虚拟校园漫游系统开发中的应用J  2008,29( 23)  [ ]计算机工程与设计, 7  Unity3d J  []于建松 基于 的室内漫游仿真系统 [ ] 淮阳师2011( 12): 515- 518 范学院学报,

[基金项目]山东省高等学校科技技术项目(项目编号: J15LN79)。

1979—), [作者简介]宋传磊 ( 男,汉族,山东兰陵人,青岛理工大学副教授。研究方向:软件工程。

图 中心楼模型

图 场景整合布置

图 地形编辑效果

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