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摘 要：虚拟漫游技术是VR（虚拟现实技术）中的一个重要分类，在军事、旅游、医疗、教育、娱乐各个领域有着诸多应用场景，其中虚拟校园漫游就是一种典型的应用。本文基于三维制作软件Maya和目前国际主流的Unity3D虚拟现实引擎，通过数据采集、三维建模和贴图、导入Unity3D场景、交互功能设计等流程，设计实现了安徽工商职业学院虚拟校园漫游系统。该系统可以让使用者在计算机平台上感受校园风貌，体验良好的学习氛围，对于学校的校园文化建设、招生宣传、学生安全等工作起到了积极作用。
关键词：虚拟漫游;VR;Unity3D;虚拟校园漫游系统
1.引言
虚拟漫游技术是VR（虚拟现实技术）中的一个重要分类，在虚拟旅游、建筑漫游、三维游戏、医学模拟解剖、航空仿真培训等多领域较快发展。由于虚拟漫游技术具有非常真实的沉浸感，让使用者具有置身其中地感受，以及良好的实时互动，例如在虚拟旅游中，游客仿佛在旅游景点中进行游览，可以根据自己的喜好进行观赏，达到了非常好的效果。
随着虚拟校园漫游系统的出现，给广大学子们带来了新的体验。如文献[1-3]中的基于Unity3D 技术的三维数字校园系统，可以将一所学校所蕴涵地校园文化、浓烈地学术氛围带给学子们潜移默化地作用，对学子们以后人生道路带来巨大影响，但广大学子们在入读这所学校之前，对校园文化并不了解，因此，伴随的虚拟校园漫游系统的出现，学子们可以在异地浏览校园地每一处角落，教学楼、实验楼、图书馆、生活区、篮球场、足球场，虚拟校园带给他们提前感知校园环境，为以后进入真实的校园做好准备。
2.虚拟现实校园系统的功能设计
随着互联网技术飞速发展，在构建三维数字校园系统的过程，技术路线方案、平台和引擎的选择都有了更大的空间[1]。基于虚拟现实技术的“3I”特性，具有较好的沉浸感，本系统设计应具有以下功能：
（1）使用者可以在本系统中进行虚拟校园行走漫游，随时随地游览校园地每一个角落，可以模拟第一人称角色进行视野的转动、行走、跳跃等行为，人物和建筑物等物体之间要有碰撞检测，避免“穿墙”等破绽出现，整体感觉犹如身临其境。技术层面上要区别于360全景漫游，360全景系统只是照片的集合，不能模拟仿真人物在校园中行走，它的沉浸体验比虚拟漫游要差一些。
（2）从用户听觉层面，首先在系统中增加背景音乐，良好地视觉感受结合悠扬地背景音乐，让用户感受到良好地校园氛围;其次适当增加一些相应地音效，比如人物行走地脚步声、教室里的朗朗书声等。
（3）从交互功能层面，首先实现校园整体漫游功能，根据校园的特色，系统设计一条游览线路，带领使用者逐步体验校园的各个重点场所，让使用者对于校园有个总体的认识。其次，增加定点漫游功能，使用者可以输入自己感兴趣的场所，系统定点传送，从而进行定点漫游。
（4）系统具有跨平台特性，在PC、手机、VR头盔等不同平台均可使用。
3.虚拟现实校园系统的实现
3.1三维制作平台和VR引擎
（1）MAYA是一款高端的三维制作软件，功能强大，制作出来的产品效果逼真，目前广泛运用于好莱坞电影制作、三维动画、特效制作、虚拟现实等领域。
（2）Unity3D引擎是目前界面使用最为广泛的虚拟现实开发引擎，是由著名的Unity Technologies公司开发的跨平台软件，可发布产品到安卓、苹果、windows等多个平台上，虚拟现实VR、增强现实AR、三维游戏开发、虚拟旅游景点、建筑仿真等各行业中得到广泛运用。
3.2 漫游系统技术实现
虚拟现实校园漫游系统的实现较为复杂，通常需要以下几个步骤来实现：
（1）我们先需要对学校进行数据采集，根据学校提供的平面图信息，对学校的建筑物、道路、景观、周围环境等要素信息进行采集，使用高清数码相机进行拍照，保存相关素材。
（2）创建三维模型数据，在Maya软件中，以拍摄的照片为参照图进行三维建模、贴图、分UV;然后导入Unity3D引擎中进行场景搭建，包括模型位置摆放、材质处理、灯光烘焙等处理。
（3）创建碰撞效果，给物体创建碰撞器，Unity3D引擎中内置有常用的Box Collider、SphereCollider、CapsuleCollider、MeshCollider等碰撞器，给建筑物添加Box Collider盒状碰撞器，避免出现人物与建筑物穿插效果。
（4）创建交互效果，导入Unity3D第一人称角色，进行角色自主漫游测试。搭建摄像机，进行漫游路线设置、定点漫游等功能开发。
（5）给场景添加背景音乐和音效，结合触发器的功能，对重点建筑物进行语音解说、视频播放等功能;添加天空盒、水塘、环境特效等效果。
（6）创建系统UI界面，方便使用者进行浏览;最终效果如图1所示。
4.结束语
虚拟校园漫游系统可以展现逼真的校园环境，给与使用者视觉、听觉、触觉等感官刺激，对使用者犹如身在其中感受校园风貌，体验良好的学习氛围，对于学校的校园文化建设、招生宣传、品牌建设、校园安全等工作起到积极作用，随着虚拟现实技术软硬件持续发展，该系统具有较好地可行性和应用前景。
参考文献
[1]舒中义.基于 Unity3d 技术的三维数字校园系统研究[J].科协论坛（下半月），2012，12：80-81.陳榕.虚拟现实技术在物流园区沙盘演示系统的应用[J].物流工程与管理，2018，40（283）：173-174.
[2]伊力哈木江·巴图尔，崔 龙， 张红忠，买买提明·买提玉苏甫.基于 Unity3D 的三维数字校园漫游系统[J].开发案例，2012，12：91-93.
[3]欧阳攀，李 强，卢秀慧.基于Unity3D的虚拟校园开发研究与实现[J].现代电子技术，2013，36（4）：21-22.
基金项目：2011年安徽省质量工程项目--动漫设计与制作省级特色专业建设;安徽省质量工程项目--动漫制作技术教师教学创新团队（2019cxtd084）;校极质量工程教学研究项目--虚拟现实在室内设计教学中的探索与创新（2018xjjy06）; 校级品牌课程项目--《二维动画创作与制作》（2018yjppkc34）
关键词：虚拟漫游;VR;Unity3D;虚拟校园漫游系统
1.引言
虚拟漫游技术是VR（虚拟现实技术）中的一个重要分类，在虚拟旅游、建筑漫游、三维游戏、医学模拟解剖、航空仿真培训等多领域较快发展。由于虚拟漫游技术具有非常真实的沉浸感，让使用者具有置身其中地感受，以及良好的实时互动，例如在虚拟旅游中，游客仿佛在旅游景点中进行游览，可以根据自己的喜好进行观赏，达到了非常好的效果。
随着虚拟校园漫游系统的出现，给广大学子们带来了新的体验。如文献[1-3]中的基于Unity3D 技术的三维数字校园系统，可以将一所学校所蕴涵地校园文化、浓烈地学术氛围带给学子们潜移默化地作用，对学子们以后人生道路带来巨大影响，但广大学子们在入读这所学校之前，对校园文化并不了解，因此，伴随的虚拟校园漫游系统的出现，学子们可以在异地浏览校园地每一处角落，教学楼、实验楼、图书馆、生活区、篮球场、足球场，虚拟校园带给他们提前感知校园环境，为以后进入真实的校园做好准备。
2.虚拟现实校园系统的功能设计
随着互联网技术飞速发展，在构建三维数字校园系统的过程，技术路线方案、平台和引擎的选择都有了更大的空间[1]。基于虚拟现实技术的“3I”特性，具有较好的沉浸感，本系统设计应具有以下功能：
（1）使用者可以在本系统中进行虚拟校园行走漫游，随时随地游览校园地每一个角落，可以模拟第一人称角色进行视野的转动、行走、跳跃等行为，人物和建筑物等物体之间要有碰撞检测，避免“穿墙”等破绽出现，整体感觉犹如身临其境。技术层面上要区别于360全景漫游，360全景系统只是照片的集合，不能模拟仿真人物在校园中行走，它的沉浸体验比虚拟漫游要差一些。
（2）从用户听觉层面，首先在系统中增加背景音乐，良好地视觉感受结合悠扬地背景音乐，让用户感受到良好地校园氛围;其次适当增加一些相应地音效，比如人物行走地脚步声、教室里的朗朗书声等。
（3）从交互功能层面，首先实现校园整体漫游功能，根据校园的特色，系统设计一条游览线路，带领使用者逐步体验校园的各个重点场所，让使用者对于校园有个总体的认识。其次，增加定点漫游功能，使用者可以输入自己感兴趣的场所，系统定点传送，从而进行定点漫游。
（4）系统具有跨平台特性，在PC、手机、VR头盔等不同平台均可使用。
3.虚拟现实校园系统的实现
3.1三维制作平台和VR引擎
（1）MAYA是一款高端的三维制作软件，功能强大，制作出来的产品效果逼真，目前广泛运用于好莱坞电影制作、三维动画、特效制作、虚拟现实等领域。
（2）Unity3D引擎是目前界面使用最为广泛的虚拟现实开发引擎，是由著名的Unity Technologies公司开发的跨平台软件，可发布产品到安卓、苹果、windows等多个平台上，虚拟现实VR、增强现实AR、三维游戏开发、虚拟旅游景点、建筑仿真等各行业中得到广泛运用。
3.2 漫游系统技术实现
虚拟现实校园漫游系统的实现较为复杂，通常需要以下几个步骤来实现：
（1）我们先需要对学校进行数据采集，根据学校提供的平面图信息，对学校的建筑物、道路、景观、周围环境等要素信息进行采集，使用高清数码相机进行拍照，保存相关素材。
（2）创建三维模型数据，在Maya软件中，以拍摄的照片为参照图进行三维建模、贴图、分UV;然后导入Unity3D引擎中进行场景搭建，包括模型位置摆放、材质处理、灯光烘焙等处理。
（3）创建碰撞效果，给物体创建碰撞器，Unity3D引擎中内置有常用的Box Collider、SphereCollider、CapsuleCollider、MeshCollider等碰撞器，给建筑物添加Box Collider盒状碰撞器，避免出现人物与建筑物穿插效果。
（4）创建交互效果，导入Unity3D第一人称角色，进行角色自主漫游测试。搭建摄像机，进行漫游路线设置、定点漫游等功能开发。
（5）给场景添加背景音乐和音效，结合触发器的功能，对重点建筑物进行语音解说、视频播放等功能;添加天空盒、水塘、环境特效等效果。
（6）创建系统UI界面，方便使用者进行浏览;最终效果如图1所示。
4.结束语
虚拟校园漫游系统可以展现逼真的校园环境，给与使用者视觉、听觉、触觉等感官刺激，对使用者犹如身在其中感受校园风貌，体验良好的学习氛围，对于学校的校园文化建设、招生宣传、品牌建设、校园安全等工作起到积极作用，随着虚拟现实技术软硬件持续发展，该系统具有较好地可行性和应用前景。
参考文献
[1]舒中义.基于 Unity3d 技术的三维数字校园系统研究[J].科协论坛（下半月），2012，12：80-81.陳榕.虚拟现实技术在物流园区沙盘演示系统的应用[J].物流工程与管理，2018，40（283）：173-174.
[2]伊力哈木江·巴图尔，崔 龙， 张红忠，买买提明·买提玉苏甫.基于 Unity3D 的三维数字校园漫游系统[J].开发案例，2012，12：91-93.
[3]欧阳攀，李 强，卢秀慧.基于Unity3D的虚拟校园开发研究与实现[J].现代电子技术，2013，36（4）：21-22.
基金项目：2011年安徽省质量工程项目--动漫设计与制作省级特色专业建设;安徽省质量工程项目--动漫制作技术教师教学创新团队（2019cxtd084）;校极质量工程教学研究项目--虚拟现实在室内设计教学中的探索与创新（2018xjjy06）; 校级品牌课程项目--《二维动画创作与制作》（2018yjppkc34）