基于Unity3D虚拟现实技术的岳麓书院3D漫游设计

发布时间：2017-08-29 06:48

  本文关键词：基于Unity3D虚拟现实技术的岳麓书院3D漫游设计

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【摘要】：岳麓书院这座经历了一千多年风雨洗礼的典雅庭院,现在似乎更显光彩地展示在中华文化的宝库中。它是士人精神的家园,湖湘文化的圣殿!岳麓书院是湖湘文化的载体与见证,有着“千年学府”的美誉,对于岳麓书院的数字化保存、传播和体验,是时代发展的需求,是展现湖湘文化风采的有力推动。而数字化保存、传播与体验的最佳选择是虚拟现实技术。虚拟现实技术的发展迅速,已经逐步涉及到社会的多个领域,例如旅游业、游戏行业、影视行业、军工业、教育行业、建筑房产行业以及展览展示行业等领域。是一个综合立体式的数字信息技术的互动平台,沉浸感、交互性、想象力是其基本特征。该技术的真实三维体验感,操作的交互性实现了人机关系的跨越,使体验更刺激,更有趣味,更加真实。移动互联网的迅猛发展,使得现代人和互联网的结合变得越来越紧密,随时随地的信息交流成为可能,也正因为如此,技术的传播与交流更加快速有效。虚拟现实技术跨越了时间与空间,技术的革新与快速迭代创新极大地推动了它的发展。在这种大好发展背景下,无论从国家战略,从经济发展,还是从文化保护,基于Unity3D虚拟现实技术的岳麓书院3D漫游设计与探索研究都意义重大。Unity3D是由Unity Technologies开发的一个让开发者轻松创建各种类型游戏和虚拟现实等互动内容的多平台开发工具。本文利用Unity3D图形引擎设计并实现了一个多感官体验的岳麓书院3D漫游系统,可发布至PC、Android等多个终端平台,加入信息提示和互动功能,包括行走、停下来、弹窗视觉与音频信息点、立体悬浮选项、360度旋转观看等,给人身临其境的震撼感!在保持真实效果的同时,提升了系统的易用性。基于Unity 3D虚拟现实技术的岳麓书院3D漫游设计项目是基于地理位置激发信息的古迹导览及交互项目的子项目,由作者组建岳麓书院虚拟现实项目团队开发,通过正式出版的地图信息、实地航拍影像、书院史料等结合实地测量及贴图采样,利用3ds Max、Unity3D等软件高精度的重建岳麓书院三维虚拟模型,对虚拟环境进行高仿真光影模拟及渲染,并加入相关图文和影像信息,通过虚拟漫游可以激活这些信息。该项目研究的价值在于通过虚拟现实技术展示书院文化,我们专门针对移动设备性能特点进行优化,现阶段可以在预装有安卓系统的高清屏幕手机上流畅运行实时交互影像,该漫游系统已经激活了手机内置陀螺仪,能够得到很强沉浸感的立体视觉虚拟漫游体验,这对于中国传统书院文化的体验与熏陶,对文化遗产的保护与传播都具有重要的推广意义和广阔的应用前景。
【关键词】：3ds Max Unity3D 虚拟现实 岳麓书院
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP311.52;TP391.9
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 第1章 概述14-22
• 1.1 课题研究背景14
• 1.2 课题来源14-15
• 1.3 虚拟现实(VR)介绍15-18
• 1.3.1 虚拟现实的定义15
• 1.3.2 虚拟现实的发展历程15-17
• 1.3.3 VR硬件介绍17-18
• 1.3.4 VR操作系统18
• 1.4 Unity3d介绍18-19
• 1.5 研究的内容与框架19-21
• 1.6 研究的目的和意义21-22
• 第2章 虚拟岳麓书院3D漫游设计分析22-34
• 2.1 虚拟现实技术的基本特征22-23
• 2.1.1 沉浸感22
• 2.1.2 交互性22-23
• 2.1.3 想象力23
• 2.2 虚拟现实技术的基本分类23-25
• 2.2.1 手机移动端虚拟现实系统23-24
• 2.2.2 桌面式虚拟现实系统24
• 2.2.3 沉浸式虚拟现实系统24-25
• 2.2.4 分布式虚拟现实系统25
• 2.2.5 增强式虚拟现实系统25
• 2.3 虚拟现实技术的主流内容与应用方向25-27
• 2.3.1 虚拟现实技术的主流内容25-26
• 2.3.2 虚拟现实技术的应用方向26-27
• 2.4 虚拟岳麓书院开发流程27-29
• 2.4.1 开始项目27-28
• 2.4.2 阶段成果与评估28
• 2.4.3 策划28
• 2.4.4 美术设计28
• 2.4.5 测试与发布产品28-29
• 2.5 关键技术29-30
• 2.5.1 左右半宽图像偏振式3D立体成像原理29
• 2.5.2 PC端立体视觉光学原理29-30
• 2.5.3 激活移动追踪30
• 2.6 技术创新点30-31
• 2.7 现存问题的提出31-32
• 2.8 虚拟现实开发中问题的解决32-33
• 2.9 虚拟现实技术的技术标准33-34
• 第3章 虚拟岳麓书院3D漫游的构建34-51
• 3.1 虚拟岳麓书院模型及UV贴图在3ds Max中的制作34-39
• 3.1.1 前往岳麓书院实地拍摄照片、视频进行参照采样34
• 3.1.2 用航拍技术结合地图进行场景布局和比例的构建34-35
• 3.1.3 利用3ds Max制作3D模型35-36
• 3.1.4 利用3ds Max制作UV贴图36-37
• 3.1.5 材质贴图规范37-38
• 3.1.6 模型的导出设置38-39
• 3.2 Unity3D中岳麓书院模型的导入与场景的构建39-44
• 3.2.1 导入美术资源39
• 3.2.2 创建书院场景39
• 3.2.3 设置灯光39-40
• 3.2.4 绘制地形40
• 3.2.5 创建第一人称40
• 3.2.6 设置摄像机40-41
• 3.2.7 声音与粒子特效41-43
• 3.2.8 物理碰撞43-44
• 3.3 场景优化44-45
• 3.4 界面的视觉设计与实现45-48
• 3.4.1 界面图标的绘制45
• 3.4.2 信息点的实现45-48
• 3.5 虚拟岳麓书院漫游方式48-51
• 3.5.1 场景布局设计48
• 3.5.2 用户行为路径48-49
• 3.5.3 漫游交互方式49-51
• 第4章 虚拟岳麓书院3D漫游发布与展示51-60
• 4.1 发布到Android平台51-52
• 4.2 发布到PC平台52-53
• 4.3 测试与评估53-54
• 4.4 产品展示54-60
• 4.4.1 Android手机移动端展示54-57
• 4.4.2 PC端主动快门展示57-60
• 结论60-61
• 参考文献61-63
• 致谢63-64
• 附录A 调查问卷64-65
• 附录B 展板65-68

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本文编号：751904