虚拟现实论文关于Unity3D虚拟现实场景设计论文范文参考资料

虚拟现实论文关于Unity3D虚拟现实场景设计论文范文参考资料 (青岛理工大学琴岛学院,山东青岛266106) 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Unity3D中进行二次开发,充分运用Unity3D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。 关键词Unity3D；虚拟现实；场景 DOI10.13939/j.ki.zgsc.xx.18.084 1概述 虚拟现实技术在当下拥有非常高的热度,Unity3D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 笔者从工作实际出发,对场景设计及Unity3D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。 本文基于Unity3D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,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行整合,其中花草树木、小品对象以及建筑模型需要在Maya中完成构建,地形和河流湖泊利用Unity3D引擎器来制作,最终再通过游戏引擎器实现。 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,在旋转复制时要控制好中心点。中心楼模型如图1所示。 3.2地形的创建与 场景地形在Unity3D引擎器中创建。地形是场景搭建的基础,所有场景元素最终都要在Unity3D中进行整合。创建地形之前首先需要在Photoshop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和制作。 首先，通过Terrain菜单中的命令创建基本地表平面,使用Set Heightmap resolution命令设置地形的基本参数；其次，导入地形高度图,使用*ooth Height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,使用地形面板中的植树工具模型,添加导入Unity3D预置资源中的基本树木模型；通过Create Other选项创建平行光,来模拟场景日光效果；最后通过RenderSettings选项,在Inspector面板中添加Skybox Material,为场景添加天空盒。地形创建与效果如图2所示。 3.3模型的导入与设置 Unity3D项目文件夹。在Assets资源文件夹下创建Object文件夹,用来存放模型、材质和贴图文件,在Object文件夹下创建Materials和Texture文件夹,分别用来存放模型的材质球文件和贴图文件。将在Maya中设计的模型文件导出为FBX格式,将FBX文件及贴图文件复制到创建好的资源目录中,启动Unity3D引擎。选中项目面板中的模型资源,在Inspector面板中对模型的Shader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 将所有的模型元素全部导入Unity3D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出现穿插现象。场景整合布置如图3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点,将自动播报相关语音。首先在项目文件夹Assets中创建Sound文件夹,将音频文件复制进去,然后在Unity3D引擎中调用相关音频文件。音频文件以场景对象为载体,通过添加Audio Source控制器来完成音效的添加。如进入校园门口音效,选择升降杆,通过Component组件菜单下的Audio选项添加Audio Source控制器,在Audio Clip中添加学院简介的音效文件,勾选Play On Awake和Loop选项,当角色与升降杆碰撞后就发出学院简介音效。 4结论 本文简要阐述了Unity3D在虚拟现实场景设计中的设计方法和过程,讨论了将Maya创建的模型导入Unity3D场