王一涵　孫東　于承揚　安泓宇　范慧敏　佟勝偉

【摘要】虛擬現(xiàn)實就是利用電腦模擬一個三維世界，可以給用戶提供有關于感官方面的體驗。在這一基礎上，本文設計的基于Unity 3D的虛擬現(xiàn)實跑酷系統(tǒng)。我們設想把虛擬現(xiàn)實與跑酷相結合，給用戶一個安全、逼真的室內(nèi)跑酷系統(tǒng)。本文進行了虛擬現(xiàn)實框架層的研究分析，結合客戶端的實際要求，對虛擬現(xiàn)實的控制策略進行研究。

【關鍵詞】Unity 3D 虛擬現(xiàn)實 跑酷

一、引言

隨著計算機處理圖形的技術日益提高，具有交互技術的虛擬現(xiàn)實技術也越來越被大眾所熟悉，成本也遠遠低于以前。虛擬現(xiàn)實技術是保證3D技術得到全面實現(xiàn)的關鍵，因此本文將從在 Unity3D平臺開發(fā)虛擬現(xiàn)實的技術角度出發(fā)，對相關的設計工作進行研究，并制定相關措施。作為一門新興產(chǎn)業(yè)，虛擬現(xiàn)實正如雨后春筍一般積極發(fā)展。關于虛擬現(xiàn)實跑酷，用戶則更加希望沉浸性的操作以及真實的體感交互，本系統(tǒng)將為跑酷發(fā)燒友提供更加刺激、安全的平臺。本文利用c#語言進行腳本開發(fā)，重點研究 Unity3D平臺上的交互以及建立在它之上的游戲引擎的體感交互。虛擬現(xiàn)實不僅實現(xiàn)了較為真實的沉浸體驗，更加突出了交互式，使用戶可以參與到虛擬環(huán)境并與之互動。

二、系統(tǒng)的研究目的

1、Unity 3D平臺

Unity3D同其他的交互式引擎類似，都可以在Windows平臺上運行與操作。Unity 3D與虛擬現(xiàn)實結合開發(fā)跑酷健身系統(tǒng)的流程分別是資源管理、場景構建、系統(tǒng)發(fā)布。Unity 3D平臺主要為用戶提供一種上下文設計的服務，保證虛擬現(xiàn)實的流暢性，提高虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的工作效率。

2、系統(tǒng)主要研究內(nèi)容

本項目開始階段主要研究對需求的分析，需要實現(xiàn)功能的調(diào)查，對各個功能實現(xiàn)難度的分析，綜合確定項目最終要實現(xiàn)的功能，確定后再利用平臺進行建模;其次本項目利用Unity 3D平臺進行虛擬現(xiàn)實的搭建，調(diào)試成為適合本項目的技術，供操作平臺的使用，同時討論怎樣實現(xiàn)將虛擬現(xiàn)實技術與跑酷相結合，給用戶帶來刺激又安全的體驗;在全面分析后，我們準備選擇恰當?shù)耐瓿蓪μ摂M現(xiàn)實的架構，將我們的系統(tǒng)與健身房現(xiàn)有的設備進行有機結合。

三、系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

1、架構設計

Unity 3D與虛擬現(xiàn)實結合開發(fā)跑酷健身系統(tǒng)的流程分別是資源管理、場景構建、系統(tǒng)發(fā)布。資源管理是一個非常廣泛的概念，它包括了建模、腳本、聲音等一系列組件文件，資源管理具體為準備資源，添加資源到場景，添加預設等。場景構建就是將資源集成在一起，添加到跑酷場景中，實現(xiàn)多元素融合，場景構建涉及到的關鍵內(nèi)容包括編輯與元素。發(fā)布就是進入一個等深層次的修改，發(fā)布的目的就是生成一個安裝包，將系統(tǒng)脫離于Unity 3D平臺，具體的流程如下圖。

2、3D建模

虛擬現(xiàn)實跑酷建模是一個非常關鍵的步驟，跑酷對尺寸要求不高，主要要求設計一些物體模型圖。虛擬現(xiàn)實是一種關鍵技術，可以操縱游戲中的模型進行多人的體感交互，虛擬現(xiàn)實采用的技術很多。比如自然手勢識別，圖像識別，聲音識別等。這些可以實現(xiàn)跑酷的跳躍、行走、躲避等動作。

四、系統(tǒng)的研究意義

1、從本項目的技術角度來分析

虛擬現(xiàn)實發(fā)展越來越好，逐步成熟，是對3D的進一步發(fā)展，必是將來娛樂健身行業(yè)的主要發(fā)展方向。該技術是將虛擬現(xiàn)實技術與跑酷結合起來，改變以往虛擬現(xiàn)實娛樂成本高，造價高的問題。

2、從本項目的研發(fā)角度來分析

學生通過對虛擬現(xiàn)實技術的研發(fā)，在需求分析、性能分析、總體設計、代碼開發(fā)、終端調(diào)試這五個方面得到充足的鍛煉，且學生通過創(chuàng)業(yè)項目將學習與實踐相結合，能夠?qū)⒃谛r間充分利用并鍛煉自己，為國家提供了高科技創(chuàng)新型人才。

五、結語

當前虛擬現(xiàn)實技術迅速發(fā)展，各類虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)不斷誕生，傳統(tǒng)枯燥無味的健身過程以及極具危險性的跑酷運動已經(jīng)滿足不了用戶，我們采用Unity 3D開發(fā)虛擬現(xiàn)實與健身館跑酷相結合，給健身帶來一定趣味性，這在將來一定有非常大的市場。

參考文獻：

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[3]楊雪，錢秉江.基于Unity 3D的河下古鎮(zhèn)虛擬交互漫游系統(tǒng)的實現(xiàn).數(shù)字化用戶.