[虚拟现实,系统]虚拟现实漫游系统的设计与实现
本科论文设计-基于unity3d的移动虚拟现实系统设计与实现
基于Unity3D的移动虚拟现实系统设计与实现摘要在生活中随着3D技术的快速发展，3D引擎在这个领域中起到了关键性作用。
其中新兴平台Uinty3D可以嵌套多种开发语言的功能和特点，使得其在VR 项目上得了到认可。
用三维软件3DMax 实现建模和贴图，然后导入Unity3D，用Unity3D作为开发平台，讨论并实现3D虚拟工厂的场景游历。
本文主要介绍基于Unity3D虚拟现实开发平台，导入工厂、设备等3D模型，以Android为移动运行发布环境，实现用户可在手机等移动终端上，完成3D虚拟工厂的场景游历，并可通过Web Service与制造数据中心通信，达到将实时生产指令（开工、暂停、停工、产线调度等）发布到移动终端和实时工况（监控点定位、报警、维修、工序状态等）汇报到制造数据中心的目的。
关键词：Unity3D，3D，虚拟Mobile Virtual Reality System Design AndImplementation Are Based On Unity3DAbstractWith the rapid development of 3D technology, 3D engine in this area played a key role in life. Uinty3D emerging platforms which can be nested functions and features a variety of development languages, making it the VR project had to recognition. Three-dimensional modeling and mapping software 3DMax achieve, and then import Unity3D, using Unity3D as a development platform to discuss and implement 3D virtual factory scenes tour.This paper describes the development of virtual reality platform based on Unity3D import plant, equipment and other 3D model to run Android for mobile publishing environment, users can achieve on mobile phones and other mobile terminals, to complete 3D virtual factory tour scene, and through the Web Service and manufacturing data center communications, to the real-time production order (start, pause, shutdown, production line scheduling, etc.) and real-time publishing to mobile terminal condition (monitoring point positioning, alarm, maintenance, process status, etc.) to report to the purpose of manufacturing data centers .Key words: Unity3D，3D，Virtual目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章项目概述 (1)1.1项目背景 (1)1.2项目简介 (2)1.3应用范围 (2)第2章项目实施方案 (3)2.1概述 (3)2.1.1概述 (3)2.1.2 3DMax介绍 (5)2.1.3 Unity3D介绍 (5)2.1.4 GPS介绍 (6)2.2开发环境 (8)2.3软件设计 (8)2.4关键技术 (8)2.4.1场景建模技术 (8)第3章项目实施过程 (9)3.1软件实现过程 (9)3.1.1 3DMax建模 (9)3.1.2 Unity3D虚拟 (9)3.3调试过程 (10)3.3.1交互技术 (10)3.3.2串口通信 (10)第4章项目成果 (13)4.1成果物 (13)4.1.1 (13)4.1.2 (13)第5章结论 (15)参考文献 (16)致谢 (17)第1章项目概述1.1项目背景随着科学技术的发展，虚拟技术作为许多高科技领域交叉、集合的产物，它的地位十分之高。
基于virtools的虚拟场景漫游系统设计与实现
Computer Knowledge and Technology 电脑知识与技术多媒体技术及其应用本栏目责任编辑：唐一东第6卷第19期(2010年7月)基于virtools 的虚拟场景漫游系统设计与实现何武1，许杰1，李斌勇2（1.四川师范大学可视化计算与虚拟现实四川省重点实验室，四川成都610068；2.四川师范大学数字媒体系，四川成都610068）摘要：虚拟场景漫游技术是虚拟现实技术的一个重要表现形式，它利用三维建模技术和图形图像处理等技术，真实再现现实场景。
通过声、光、音、美等方式在virtools 软件中展现一个多维的虚拟空间，用户可以全方位立体的感受了解现实场景。
关键词：虚拟场景漫游；三维建模；virtools中图分类号：TP37文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2010)19-5323-02Design and Realization of Roaming System of a Virtual Scene Based on VirtoolsHE Wu 1,XU Jie 1,LI Bin-yong 2(1.Visual Computing and Virtual Reality Key Laboratory of Sichuan Province,Sichuan Normal university,Chengdu 610068,China;2.Sichuan Normal University,Department of Digital Media,Chengdu 610068,China)Abstract:Technology of Virtual Random scene Walk is one of the important ways of Virtual Reality Technology,it uses 3D modeling software technology and sketch picture processing etc technology to reappear a realistic scene.Pass the voice,light,sound,beautiful etc.methods makes a show of a virtual space of many dimentions in the virtools software,customer can all-directions stereoscopic to feel and understand realistic scene.Key words:virtual random scene Walk;3D modeling;virtools在过去很多年里在建筑和场景漫游等行业，在展示建筑物的时候用到的方法都是二维加三维，但是这种方法在能够展示建筑物的时候存在着一个弊端，就在它只能片面的局部的展示，提供单一尺度的建筑信息。
基于OSG的漫游系统的设计与实现
基于OSG的漫游系统的设计与实现黄汉亲【期刊名称】《软件》【年(卷),期】2013(000)010【摘要】虚拟现实技术的提出，凭借真实的沉浸感、可交互性以及可构想性等这些优势，轻而易举地把现实世界通过计算机数字化中呈现出来。
在城市建设、室内设计、工业设计、道路桥梁规划、旅游教学、房地产、古迹恢复、电力水利、地质灾害、虚拟校园等各个领域广泛应用虚拟现实技术，并对相应领域的发展产生了极大的帮助和推动作用。
基于OSG的漫游系统正是基于此技术上的一项应用，该系统具备模型加载，点、线、面渲染，导航，漫游，雨、雪、雾特效，等功能。
最终目标是希望实时呈现了一个逼真的、立体化的，能给人视觉、听觉、触觉感受的虚拟漫游系统。
该漫游系统的实现有利于景区旅游资源充分开发利用，对广西师范大学建设规划具有重要的现实意义。
同时，也是弘扬和传播广西师范大学校园文化的重要途径。
%The proposed virtual reality technology, these advantages by virtue of the real immersive, interactive, and can be conceived such easily in the real world through the computer digitization presented.Widely used in various ifelds of urban construction, interior design, industrial design, roads and bridges, planning, tourism, education, real estate, monuments restoration, water power, geological disasters, virtual campus virtual reality technology, and the development of the appropriate ifeld generated greatHelp and role. The virtual campus roaming system is based on an application of this technical paper by the research OSG key technology of3D rendering engine theory and three-dimensional modeling application technology to form a viable technology roadmap. OSG three-dimensional rendering engine design and realization of Guangxi Normal University virtual campus roaming system, the system has loaded model, point, line, surface rendering, navigation, roaming, rain, snow, fog effects, sky box selection function. The ultimate goal is that a realistic, three-dimensional real-time rendering, to give people visual, auditory, tactile sensations of the virtual campus roaming system.【总页数】4页(P62-65)【作者】黄汉亲【作者单位】广西师范大学设计学院，广西桂林 541004【正文语种】中文【中图分类】TP315【相关文献】1.基于OSG的虚拟建筑漫游系统的设计与实现 [J], 单远达;郝泳涛2.基于OSG的虚拟校园漫游系统的设计与实现 [J], 张彤;王大虎3.基于OSG的虚拟校园漫游系统的设计与实现 [J], 温转萍;申闫春4.基于OSG的漫游仿真系统的设计与实现 [J], 张海建;李红;孙丹5.基于OSG的校区漫游系统设计与实现 [J], 张慧因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于仿真技术的虚拟现实交互系统设计与实现
基于仿真技术的虚拟现实交互系统设计与实现
虚拟现实（Virtual Reality，VR）是一种通过计算机生成的仿真环境，使用户可以在其中感受到身临其境的感觉。随着技术的发展，VR已经广泛应用于各个领域，包括游戏、娱乐、医疗、教育等。而虚拟现实交互系统是VR应用中至关重要的组成部分，它能够使用户与虚拟环境进行实时互动。
本文将探讨基于仿真技术的虚拟现实交互系统的设计与实现。首先，我们将介绍虚拟现实交互系统的基本原理和技术概念。然后，我们将讨论设计虚拟现实交互系统的关键要素和注意事项。最后，我们将分享一些实例来展示虚拟现实交互系统的应用领域和潜在的未来发展。
虚拟现实交互系统的基本原理和技术概念可以简单概括为“感知-计算-行动”三个环节。在虚拟现实环境中，用户通过感知设备（如头戴显示器、手柄、手套等）感知虚拟世界的信息。这些信息被传输到计算机系统中进行处理和计算。计算机系统会根据用户的行动和交互指令，实时更新虚拟环境的状态和呈现效果，并将结果传输给感知设备，使用户能够体验到与虚拟环境互动的感觉。
设计虚拟现实交互系统时需要考虑几个关键要素。首先是感知设备的设计和选择。不同的应用场景需要不同类型的感知设备。例如，游戏场景可能需要头戴显示器和手柄，医疗场景可能需要全身追踪设备和手套。其次是虚拟环境的建模和渲染。虚拟环境的建模可以使用3D建模软件创建虚拟场景和对象，渲染技术可以实时计算光照和阴影效果，以及模拟物体的材质和运动。最后是用户交互和行动的设计。用户需要通过感知设备进行交互和行动，例如触摸、移动、旋转等。设计交互方式应该符合用户的习惯和舒适度，并能够提供良好的互动体验。
在实现虚拟现实交互系统时需要注意几个问题。首先是系统的稳定性和实时性。虚拟现实交互需要实时更新虚拟环境的状态和呈现效果，因此系统要求高性能的计算和渲染能力。此外，由于用户在虚拟环境中进行快速移动和交互，系统也需要具备低延迟和高准确度的传感器和追踪设备。其次是用户体验的设计和优化。虚拟现实交互系统要提供身临其境的感觉，需要注意减少眩晕感、晕动感和不适感等不良体验。同时，系统的操作界面也应该简洁明了，方便用户上手和操作。最后是安全性和隐私保护。虚拟现实交互系统可能需要获取用户的个人信息和行为信息，因此需要保障数据的安全性和隐私的保护。
05虚拟现实—建筑漫游系统概要设计说明6-4
05虚拟现实—建筑漫游系统概要设计说明6-4密级：公开⽂档编号：第1版070901分册名称：第4册/共6册虚拟现实—建筑漫游系统概要设计说明书——电⼦科技⼤学梦精灵创新团队总页数：8页正⽂页数：7页编制⽇期：2007年9 ⽉1 ⽇编制：尹翔、阮仪审核：李会宗1引⾔ (2)1.1编写⽬的 (2)1.2背景 (2)1.3定义 (2)1.4参考资料 (2)2总体设计 (3)2.1需求规定 (3)2.2运⾏环境 (3)2.3基本设计概念和处理 (3)2.4结构 (4)2.5功能需求与程序的关系 (4)2.6⼈⼯处理过程 (5)2.7尚未问决的问题 (6)3接⼝设计 (6)4运⾏设计 (6)4.1运⾏模块组合 (6)4.2运⾏控制 (7)4.3运⾏时间 (7)5系统数据结构设计 (7)5.1逻辑结构设计要点 (7)5.2物理结构设计要点 (8)5.3数据结构与程序的关系 (8)6系统出错处理设计 (8)6.1出错信息 (8)6.2补救措施 (8)6.3系统维护设计 (8)1引⾔1.1编写⽬的《虚拟现实建筑漫游系统——详细设计说明书》旨在为使⽤本软件的⽤户，以及将要借鉴本产品相关技术，进⾏技术开发的开发⼈员提供设计说明。
能够从整体上把握本软件的系统结构，本项⽬的逻辑层次。
1.2背景A．电⼦科技⼤学梦飞⽆线⼯作室待开发的软件系统为：虚拟现实—建筑漫游系统B．本项⽬课题任务的提出者为：王万林；C．项⽬课题的开发者为：王万林、阮仪、宋旭（成都理⼯⼤学合作）；D．本软件系统的⽤户为：从事IT的技术开发⼈员，同时具有Virtools或⽹页浏览功能；E．运⾏该程序系统的平台：个⼈PC，互联⽹Iternet。
1.3定义列出本⽂件中⽤到的专门术语的定义和外⽂⾸字母组词的原词组。
1. 渲染：烘染物象，分出阴阳向背，增加质感和⽴体感，加强艺术效果。
2. 烘托：在物象的轮廓渲染衬托，使其明显突出。
3. 建模：使⽤计算机描述⼀个系统的⾏为；应⽤程序和数据建模是为应⽤程序确定、记录和实现数据和进程要求的过程。
虚拟家居漫游系统的设计与实现
位 的观察结构布局 ，可 以任意角度地观察空间中的对象。相对于 只能提供静态视觉体验的二维效果图，或具备动态表现力但无法 进行实时交互的三维动画来说，其优势可谓得天独厚。 我们所设计的虚拟家居漫游系统以虚拟现实技术为依托，利用 三维建模工具 ３ｍ ｘ ｄａ 和虚拟现实建模语言 ＶＭ ＲＬ完成了系统的研发， 系统的总体架构如图 ｉ所示。系统中使用者可以通过键盘或鼠标来 自由地控制走 向，可以对居室内的物品进行任意角度的观察，也可 以按照设置好的视点来进行视角的转换，还可以与系统进行简单的 交互，使用户对于整个家居设计的格局及ｅ ｄ ａ ｄＶ ｒ ａ Ｒａｉ ｄｌ ｇＬ ｇ ａｅＶ ＭＬｖｒ ａ ｈ ｍ ａＪ ｇｓｓ ｍ，ｅｓｓ ｍ’ｏ ｅ ｌａ ｈ ｅｔｒ ａｅ， ｓｄ３ ｍ ｘａ ｉｕｌ ｅｌ Ｍｏ ｅｎ ａｎ ｇ（ Ｒ ）ｉｕｌ ｏ ｅｒ ｗ ｎ ｔ ｔ ｔ ｓ ｖｒ ｌ ｒ ｉ ｃ ｅ ｂ ｎ ｔ ｙ ｔ ｉ ｎ ｔ ｏ ｙ ｅ ｈ ｙ ｅ ａ ｃ ｔ ｕ
Ｒｏ ｍｉ ｇ Ｓ ｓｅ ｓｇ ｎ ｍ ｐ ｅ ｅ ｔ ｔ ｎ ｏ ｒ ｕ ｌ ｍ ｅＦ ｒ ｉｈ ｎ ａ ｎ ｙ ｔ ｍ Ｄｅ ｉ ｎ ａ ｄ Ｉ ｌｍ ｎ ａ ｉ ｆ ｏ Ｖｉｔ ａ Ｈｏ ｕ ｎ ｓ ｉ ｇ
Ｓｕ ａ ｇａ ｇ，ａ ｇＬ，ｉ ｎＺ ｅ ｇＸｉ ｎ Ｆ ｎ ｆ ｎ Ｙ ｎ ｉ ｕＭｉ。ｈ ｎ ｎ Ｌ
２ ４一 ｏ
一
虚拟现实技术是一门新兴的综合性信息技术 ，它利用计算机 信息技术生成一个逼真的多感知的三维信息空间，用户可以以 自 然的方式与其进行交互．从而获得身临其境的沉浸感。它集成了 计算机软硬件技术、 传感技术、 人工智能等众 多领域的发展结晶， 在房地产、规划、娱乐、设计等众多领域得到越来越广泛的应用。 随着当今社会人们对于生活品质 的要求不断提升， 作为主要生 活空间的居室，其设计风格更是日益受到人们的重视。对于居室的 设计人们不再仅仅满足于使用功能的完善， 而是追求更多的审美情 趣、舒适性及艺术性兼具的生活环境享受上 。 然而传统的家居设计 效果往往是以二维效果图的方式进行展示，空间格局的设置， 材质 的搭配及光影的效果都无法得到很好的体现， 使得缺乏专业知识的 用户对于整体效果无法形成一个直观认识， 这一问题表明我们亟需 改善现有的家居展示方式， 为用户提供一个身临其境的所见即所得 的展示空间， 虚拟现实技术无疑是最好的选择。 应用虚拟现实技术， 我们可 以利用计算机将家居设计理念以一个逼真的多感知的三维 虚拟环境进行展示 ， 直观的表达设计意图及效果，用户借助专用的 设备可以以自然的方式在虚拟空间中进行漫游， 从任意 度对于环 境中的物体进行观察， 或与之进行交互，获得与现实世界一样的体 验，其沉浸感、交互性与实时性是传统二维效果图所无法比拟的。 因此，将虚拟现实技术应用于家居设计行业，将是未来的发展趋势 之一。本文拟在此领域加 以尝试 ， 使用 ３ｍ ｘ ｄａ 及虚拟现实建模语言 ＶＭ Ｐ Ｌ设计并开发了虚拟家居漫游系统。 ， 虚 拟现 实 系统 概述 虚拟现实系统是由计算机软硬件技术生成的逼真的三维虚拟 境界， 能够给人多种感官刺激， 是一种高级的 自然人机交互系统， 是人们利用计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新 手段 。其主要特征体现在： 沉浸性：指利用计算机所生成的虚拟境界应给人以真实感， 当使用者处于其 中时所接触到的虚拟物体及运动体验应与人们长 期生活所积累的经验相一致，使人产生身临其境的沉浸感。 多感知性： 用户在虚拟现实系统中可以感受到多种感官刺激 ， 除了一般计算机系统所具备的视觉感知外还应包括听觉、力觉、 触 觉及 身 体 感觉 等 。 交互性：用户能够以 自然的方式与系统中的虚拟物体进行交 互 ，除 了常 规 的键盘 鼠标等 设备 外 ，还 可 以使用 手 势 、人类 语言 等 自然 方 式进 行 。 构想性：虚拟现实系统不仅可以对于客观存在的环境进行模 拟仿真 ，也可以充分发挥人类的想象力，构想客观上不存在或者 不可能发生的场景，拓宽人类的视野及认知范围。 二 、虚拟家居漫游系统 的架构 虚 拟漫 游 是虚 拟现 实 系统 发展 的 一个 重要 分 支 ，其 应 用前 景 极其广阔。虚拟家居漫游系统是将虚拟漫游应用于家居设计领域 的 一种 尝试 ，指利 用虚 拟现 实 技术 将家 居 设计 理念 以所 见 即所 得 的方式进行展示，用户可以在虚拟的家居空间中漫游，可以全方
虚拟展示系统的设计与实现
虚拟展示系统的设计与实现摘要：该系统利用虚拟现实技术，在计算机中模拟再现展览的真实场景，系统基于osg开发，并集三维场景漫游、语音讲解于一体的虚拟场景展示系统。
文中分析了该系统的实现过程及整体结构。
为了保证交互系统的实时性，利用osg中感知器进行区域划分，提高了系统运行的速度。
关键词：虚拟现实虚拟展示感知器区域划分中图分类号：tp391.9 文献标识码：a 文章编号：1007-9416（2012）11-0161-02三维虚拟展示利用虚拟现实技术（virtual reality）再现展览的场景，虚拟现实强调沉浸感（immersion）、交互性（interaction）、构想力（imagination）这个三个基本特征[1]，vr是由计算机生成的、模拟人类感官的世界的实时表示，vr又称为“灵境技术”，它能够创建出逼真的三维虚拟环境，并使浏览者在视觉上产生身临其境的感觉。
目前，国内各种展销会和展览会举办的非常频繁，大到上海的世博会，小到一个公司的小型展销会，在这些展览会上各种新创意、新技术也都运用其中。
但是也出现了一些很棘手的问题，譬如上海世博会期间，人山人海，一个场馆单单排队就要好几个小时，这对参观者来说是一件非常糟糕的事情。
因为面对几十上百个场馆，人们并不知道该场馆中是否有自己感兴趣的内容。
这时如果在场馆外建造一些虚拟交互设备，人们可以在设备上简单的浏览三维场馆以及展出的内容。
这就给参观者节省了时间，使人们能利用有限的时间来参观更多感兴趣的展览，通过三维虚拟展示也可以给用户留下深刻印象。
1、虚拟展示与漫游系统总体分析1.1 需求分析场馆展览商需要建立一个虚拟的场景展示系统，该系统能够仿真真实场馆的展览情况，再现展览的场景。
操作者可以在展馆中自由的观看各个展位的产品，当走到某个展位时会弹出小窗口播放该展位的图文信息，能够自动为操作者导航。
1.2 功能分析通过展商的需求分析，本系统包含具体模块计划分如图一。
虚拟校园漫游系统的设计与实现
虚拟校园漫游系统的设计与实现作者：徐梦雪来源：《数字化用户》2013年第21期【摘要】虚拟校园是基于虚拟现实技术、地理信息技术、计算机网络技术等高新技术，以三维可视化和虚拟现实场景再现校园景观，并可通过网络被远程用户访问，实现网上看校。
本文以“西安欧亚学院”为研究对象，通过三维建模与贴图处理，利用三维虚拟现实技术，实现西安欧亚学院校园主体景区的三维虚拟场景游览。
【关键词】虚拟现实虚拟校园三维建模随着虚拟现实技术和三维虚拟环境的发展，以及数字地球概念的提出，对虚拟校园的研究和构建已经成为虚拟现实技术应用的一个重要领域。
本文主要研究虚拟校园环境中的对象建模及场景组织，建立一个桌面式虚拟校园漫游系统。
一、场景构建虚拟校园地理位置分散，在运行系统中同时显示的困难较大，所以在本文中的虚拟校园场景通过主干道路划分为若干个小区块，主要建筑物与外部景观都分布在各个小区内。
对西安欧亚学院校区中建筑物建模的步骤：（一）获得建模数据。
建筑外观与几何形状等要求准确的数据主要来自建筑图纸，包括平面图、建筑效果图等。
（二）确定模型的层次结构。
在建模时首先按照建筑物的结构进行层次分解，先按楼层分组，每层楼中再分门、窗等。
（三）可视建模。
在3DSMAX的TOP视口中根据实际楼体大小利用标准基本同画出楼的墙体边线，即顶端俯视图的边界框，采用Extrude（拉伸）修改器，将边线拉伸到楼身高度，得到楼的模型。
（四）使用纹理映射。
对于门、窗、阳台栏杆等每栋建筑物都具有且数量较大的细节部分，我们一般采用纹理映射的方法，在对应位置的多边形表面上贴上纹理图片，来替代详细的模型。
只要视点不过于靠近建筑物，纹理映射并不会降低场景的逼真程度。
二、校园场景的组织及漫游功能实现因为本课题在前期利用3DSMAX软件只是完成单个模型，要将校园中所有构建的模型有序的组织，合成一个大的三维场景，就需要用到上文提及的节点技术。
首先，场景背景和光源的设置，主要利用Background和DirectionalLight节点来完成。
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虚拟现实漫游系统的设计与实现
摘要：漫游系统的设计以西北民族大学大学生实践创新中心为研究对象，利用3DS MAX、
Unity3D等软件，探讨了虚拟现实漫游系统的设计与实现过程以及设计过程中需要注意的一
些技术上的关键问题。漫游系统的设计实现了交互、自寻路径、碰撞检测等功能，真实的还
原了大学生实践创新中心场景。
关键词：漫游系统；三维建模；模型优化；游戏引擎
1 系统概述
虚拟现实漫游系统是利用三维建模软件3ds MAX、MAYA等加以游戏引擎如UDK、Unity3D
等的配合来实现在电脑中再现现实世界的技术。西北民族大学大学生实践创新中心的设计利
用3ds max软件建立模型，Photoshop软件处理贴图，最后将模型导入unity3d中设计游戏
引擎并发布。
2 数据采集
数据采集阶段是系统开发的基础，西北民族大学大学生实践创新中心漫游系统的数据采
集包括CAD图纸的设计、建筑参数的测量、建筑实景照片的拍摄以及室内数据的收集等。
利用计算机辅助设计CAD导出的图纸，精确搭建西北民族大学大学生实践创新中心建筑
模型，不仅使工作效率得到极大的提高，同时模型的精度也是非常高的。建筑的高度难以测
量，利用微积分思想，通过数台阶的方式。这样只需测量每个台阶的高度，就能通过简单的
计算得到建筑的高度。
3 模型建立
3.1建筑建模
漫游系统制作的第一步就是模型的建立，首先，利用已有的西北民族大学大学生实践创
新中心CAD图纸（如图1），将其导入3Ds MAX软件，采用分层导出的方法进行外场景建筑的
制作。
3.2室内建模
室内建模对于还原场景十分重要，直接关系到后期用户界面的体验效果。模型精确程度
关系到后期纹理贴图，模型不能过于简单，因为如果模型过于简单，模型就会显得粗糙，导
致很多细节都不能表现出来，模型容易失真。但是如果物体的每一个面都用三维模型的面来
模拟，又容易产生大量的三角面，增加了每一次的渲染时间。
3.3 建模流程和模型优化
3.3.1 三维建模流程
①涉及到多人参加建模，必须统一单位。
②模型中面片之间的最小间距大于场景中最大尺寸的二千分之一。
如果三维模型中两个面与面之间的距离小于此数值，会出现这两个面交替渲染的现象，
从而产生渲染时闪烁的情况。三维模型的面片之间不允许有交叉和叠加共面现象，单个的模
型不允许出现有破洞的情况，也不可以有黑色反面出现的情况。
③关于模型的结合问题。当三维物体的每一个模型中所有的面片都使用3DS Max软件经
过三维建模和添加对应的材质之后，将材质相同的三维模型附加为一个整体，便于后期的移
动和渲染。
④对在同一个平面上相邻的两个面可以删除公共的边，但是不要形成凹多边形，保证每
个面都是凸多边形。
3.3.2模型优化
由于系统的资源有限，为在有限资源下使程序运行更加流畅，必须对模型进行优化。在
3Ds MAX中，模型的面数对游戏流畅程度的影响极大，面数越多，资源消耗越大，从而游戏
流畅程度越低，所以模型优化的一类就是减少面数。减少面数并不能随意的减少，只有那些
没有贴图并且看不到的面才能优化，否则就会影响模型的外观。
4 材质及贴图的制作
贴图对于整个漫游系统的真实度起着至关重要的作用，整个贴图的设计过程包括照片采
集、图像处理、贴图。
4.1 图片处理
利用photoshop软件对图片进行处理，除了对图片的颜色、亮度、污点等调整处理之外，
由于大多数照片都是以仰拍的形式进行拍照的，所以将图片调正是贴图质量的关键。将待修
改图片置入ps中，通过选择扭曲、缩放等功能的配合使图片调正。贴图像素不能太高，因为
图片像素过高在3ds Max里难以导入且会增加渲染负担。
4.2 贴图
贴图主要过程包括，材质球设计、将材质赋予物体、添加UVW贴图。在对外场景建筑贴
图过程中采用孤立物体、贴图、隐藏已贴图物体的方式进行贴图，使整个过程更加方便快捷。
对于地砖等进行贴图时注意不能在材质球中更改平铺次数，可以通过UVW贴图对平铺次
数进行修改。因为如果直接修改材质球中平铺次数，将模型导入U3D时贴图的平铺次数实际
上将不会改变。
贴图过程中还有一个重要的修改器--法线。在贴图过程中我们遇到贴完图渲染出来的却
是黑色的问题，这时为模型添加法线修改器便能轻松解决。
4.3贴图优化
在添加UVW贴图后，对其进行塌陷全部命令，使模型转换为可编辑多边形。建模过程中
会有很多命令夹杂重叠在模型上，这样就会占用很大一部分内存和CPU，从而拖慢电脑的运
行速度，对模型进行塌陷后就会去除那些多余的命令等，把所有附加在立体模型上的修改器、
贴图、形态等特征全部固化到模型上，从而节约出大量的内存提高电脑速度。
5 引擎的设计与实现
模型设计完成后，将模型导入unity中从而实现计划的功能。目标包括：灯光、相机的
设置，自寻路径，语音播放，碰撞检测，人机交互等功能的实现。
5.1 模型导入前准备
由于3ds Max和unity3d两个不同软件之间的差异，制作好的模型并不能直接导入到
unity中，我们还必须进行一系列的处理。
单位的处理
在导出模型前，必须在3DMAX中将系统默认单位设置进行修改，这样才不会在unity中
出错。在3DMAX中，默认的单位是毫米，而在unity中默认的单位是米，这两个软件中单位
不同。如果不进行相应的处理，将会出现unity中的模型非常小的情况。 模型轴向的处
理
模型导出前，必须在3DMAX中将模型的y轴设置为向上。因为在3DMAX中，模型的z轴
是向上的，而在unity中向上的是y轴。如果不处理轴向，在3ds max中正常的模型，导入
到unity中将会竖起来。
5.2功能实现
系统功能主要包括人机交互、碰撞检测、自寻路径等功能以及灯光、相机的设置。交互
功能是实现漫游的重点，将‘上’、‘下’等逻辑功能封装成角色控制器组件实现第一人称视
角。
碰撞检测在3D漫游系统中至关重要，是模拟物体遇到障碍物时的物理反应。例如当对象
遇到墙壁时，则不能继续前进。通过为对象添加相应的碰撞器，物体便能够实现碰撞检测。
Light mapping（光照贴图技术）是一种增强静态场景光照效果的技术，它可以通过较少
的性能消耗使得静态场景看上去更真实、丰富，以及更具有立体感。
在使用这一技术的时候，必须进行一定的设置。
①启动unity应用程序，打开大学生创新中心的模型。
②选中模型，在Inspector视图中，勾选该对象的Static复选框即可将模
型标记为Static，即通知unity这些物体是不会移动的静态物体，这类对象将会参与到
光照贴图的烘焙。
③依次打开菜单栏中的Window-Lightmapping选项，会弹出Lightmapping视图。选中场
景中的光源方向，在Lightmapping视图中的Object标签页下会出现该光源的设置。
④在Lightmapping视图中的Bake标签页下将Mode项选择为Single Lightmaps类型。
更改Bounces数值为2，设置Sky Light Intensity为0.4。
⑤调整Resolution数值到60，让光影细节更精细些。
在Scene 视图右下角的位置，在Lightmap Display 对话框中勾选Show Resolution复
选框，即可看到光照图在模型上的分辨率。
⑥单击Lightmapping视图右下角的Bake Scene按钮，即开始生成Lightmaps。同时
unity主窗口右下角会出现进度条。待进度条完成后，结果会在Scene视图中显示烘焙的结
果。
5.3 运行结果
西北民族大学大学生实践创新中心虚拟现实漫游系统运行效果如图2，图3。