趙冰

摘 要現(xiàn)階段計(jì)算機(jī)技術(shù)取得飛速進(jìn)展，作為其中一個(gè)方向的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)得到了大規(guī)模應(yīng)用。在人們?nèi)粘Ｉ钪校瑸槿藗兲峁┝烁鼮樨S富的體驗(yàn)，給人們生活帶來(lái)了變化。本文介紹了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的相關(guān)概念，注重使用UE4軟件技術(shù)，在VR室內(nèi)設(shè)計(jì)中開(kāi)發(fā)音視頻播放相關(guān)內(nèi)容，給予使用者帶來(lái)身臨其境的感覺(jué)。

關(guān)鍵詞UE4;VR室內(nèi)設(shè)計(jì);虛擬場(chǎng)景;動(dòng)畫(huà)制作

0 引言

新時(shí)期注重科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，人工智能等技術(shù)應(yīng)用日益成熟，在社會(huì)生產(chǎn)生活中發(fā)揮著重要作用。其中VR在各行業(yè)得到了充分應(yīng)用，開(kāi)發(fā)人員借助UE4技術(shù)，開(kāi)展軟件設(shè)計(jì)，給人們帶來(lái)了更多的虛擬體驗(yàn)。目前技術(shù)人員加強(qiáng)音視頻播放效果，使用UE4開(kāi)發(fā)VR室內(nèi)設(shè)計(jì)，提高人們的觀賞體驗(yàn)。

1 虛擬現(xiàn)實(shí)相關(guān)概念

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中，通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，為人們提供虛擬的空間感受，仿佛置身于三維空間中。在這個(gè)虛擬的空間中，所有的存在都是虛擬的，人們借助交互工具，對(duì)空間中的事物進(jìn)行操作，給予人們真實(shí)的體驗(yàn)，充分借助計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，讓人們?cè)谔摂M空間中擁有類似真實(shí)世界的感官體驗(yàn)。

目前虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在應(yīng)用中，主要使用到計(jì)算機(jī)圖像技術(shù)、語(yǔ)音處理技術(shù)等各種配套技術(shù)，將計(jì)算機(jī)處理的信息轉(zhuǎn)化為人們豐富的感官體驗(yàn)。目前虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在使用中，主要具備良好的沉浸式、交互式等優(yōu)秀特征，在室內(nèi)音視頻播放領(lǐng)域能夠提供新的播放方式，帶給人們不同的感受。

目前，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在使用中主要包括三種特征，主要變現(xiàn)為構(gòu)想性、沉浸性和交互性三種。構(gòu)想性主要表現(xiàn)為置身于三維虛擬環(huán)境中，給予人們不同的想象空間。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)造的三維空間中，可以出現(xiàn)真實(shí)世界不存在的東西，方便參與者獲取信息，提高人們的認(rèn)識(shí)。沉浸性主要表現(xiàn)在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)借助各種輔助設(shè)備，給予人們身臨其境的感受。人們通過(guò)使用VR設(shè)備進(jìn)入一個(gè)虛擬的三維空間，在空間內(nèi)部感受到與現(xiàn)實(shí)世界同樣的感受。通過(guò)傳感器的采集，可以就將人們的動(dòng)作及時(shí)捕捉，虛擬世界按照信號(hào)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，給予人們真實(shí)的感受。交互性是用戶通過(guò)控制設(shè)備對(duì)虛擬空間進(jìn)行交互式操作，計(jì)算機(jī)及時(shí)分析之后對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)整，確保人們操作得到及時(shí)反饋。

按照相關(guān)研究的定義，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)主要分為四類。第一，桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，依靠PC平臺(tái)的系統(tǒng)，人們通過(guò)計(jì)算機(jī)或者工作站的形式對(duì)各種新高進(jìn)行處理，借助計(jì)算機(jī)的屏幕作為虛擬世界的窗口。這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉。第二，增強(qiáng)式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，通過(guò)傳感器技術(shù)，實(shí)時(shí)調(diào)整跟蹤，將虛擬空間與現(xiàn)實(shí)進(jìn)行無(wú)縫連接，給予人們沉浸式體驗(yàn)，這種系統(tǒng)設(shè)備精致，容易損壞，但是真實(shí)感強(qiáng)烈。第三，沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，通過(guò)VR頭盔，讓人們進(jìn)入到虛擬世界中去，帶給人們實(shí)時(shí)的感受，價(jià)格昂貴，實(shí)時(shí)性強(qiáng)。第四，分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，是一種分享式的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，借助網(wǎng)絡(luò)，讓用戶可以在平臺(tái)上共同討論。

2 UE4技術(shù)

UE4是Epic Games公司開(kāi)發(fā)的游戲引擎，在日常生活中，主要用于開(kāi)發(fā)射擊類游戲，隨著該游戲引擎底層代碼開(kāi)源之后，很多設(shè)計(jì)人員在工作中，使用UE4引擎開(kāi)發(fā)虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。該引擎在設(shè)計(jì)階段，主要使用C++軟件，能夠讓用戶更好地了解UE4的運(yùn)行機(jī)制。

現(xiàn)階段人們對(duì)UE4引擎進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，滿足不同工作的需求，由于該引擎的渲染技術(shù)和強(qiáng)大的PBR材質(zhì)系統(tǒng)，受到了技術(shù)人們的喜愛(ài)，在設(shè)計(jì)階段，借助UE4技術(shù)可以對(duì)環(huán)境進(jìn)行有效渲染，引入先進(jìn)的光照技術(shù)，在圖形處理方面能夠帶給人們真實(shí)的體驗(yàn)。技術(shù)人員使用UE4引擎，可以提高項(xiàng)目的進(jìn)度，優(yōu)化了人們的設(shè)計(jì)。該引擎在設(shè)計(jì)中發(fā)揮著重要作用，可以實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)的VR開(kāi)發(fā)工作。

UE4引擎在使用中，主要借助“藍(lán)圖-可視化腳本系統(tǒng)”的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)交互工作。在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用中，為技術(shù)人員提供了方便可靠的工具，實(shí)行圖像的創(chuàng)建與迭代，讓技術(shù)人員可以創(chuàng)建更完善的虛擬現(xiàn)實(shí)空間。

在使用中，技術(shù)人員需要從場(chǎng)景的模型開(kāi)始建立，為人們打造一個(gè)虛擬的場(chǎng)景，給人們逼真的體驗(yàn)。在設(shè)計(jì)完成虛擬環(huán)境之后，需要借助UE4虛擬引擎，實(shí)現(xiàn)對(duì)人們感官的刺激，增強(qiáng)虛擬空間的真實(shí)感。通過(guò)交互式系統(tǒng)的應(yīng)用，將人們的各種反饋按照設(shè)計(jì)觸發(fā)不同的事件，推動(dòng)虛擬空間的變化，實(shí)現(xiàn)人們與VR內(nèi)容的交互，給予人們真實(shí)的感受。

3 基于UE4的VR室內(nèi)設(shè)計(jì)音視頻播放開(kāi)發(fā)

3.1 虛擬環(huán)境中場(chǎng)景構(gòu)建

VR室內(nèi)設(shè)計(jì)視頻播放開(kāi)發(fā)的研究工作，需要從最基礎(chǔ)的虛擬環(huán)境場(chǎng)景構(gòu)建開(kāi)始，作為VR內(nèi)容的基礎(chǔ)，也是比較重要的細(xì)節(jié)內(nèi)容。模型的精細(xì)度與VR內(nèi)容的品質(zhì)有著重要關(guān)系，用于物體三維模型構(gòu)造技術(shù)的軟件有很多，在VR室內(nèi)設(shè)計(jì)音視頻播放中使用3DS MAX軟件開(kāi)始設(shè)計(jì)工作。在設(shè)計(jì)階段，根據(jù)設(shè)計(jì)物品的不同選擇合適的建模方法，提高整體設(shè)計(jì)工作的完整性。

使用3DS構(gòu)建合適的模型之后，需要及時(shí)添加材質(zhì)的屬型，同時(shí)在場(chǎng)景中添加燈光，確保整體設(shè)計(jì)符合工作的需求，并且進(jìn)行有效保存。在使用該軟件的場(chǎng)景設(shè)計(jì)器，將之前準(zhǔn)備好的三維模型導(dǎo)入到場(chǎng)景設(shè)計(jì)器中，技術(shù)人員進(jìn)行場(chǎng)景調(diào)整，確保整個(gè)場(chǎng)景有較好的效果，符合真實(shí)世界的感受。VR室內(nèi)音視頻播放場(chǎng)景的制作，需要添加室內(nèi)應(yīng)用的家具，豐富人們的直觀感受，確保VR室內(nèi)環(huán)境整體效果符合人們?nèi)粘Ｉ畹念A(yù)期。技術(shù)人員對(duì)物體對(duì)象添加材質(zhì)等相關(guān)屬性，確保整體場(chǎng)景的布置，滿足人們的需求。在設(shè)計(jì)階段，需要點(diǎn)擊場(chǎng)景的屬性欄，對(duì)物體進(jìn)行選擇，使用空間變換，將設(shè)計(jì)的模型放置到合適的地方，同屬選擇燈光，將場(chǎng)景進(jìn)行有效變換，及時(shí)調(diào)整燈光的效果，給予人們真實(shí)的燈光照明體驗(yàn)。

在場(chǎng)景設(shè)計(jì)的最后，需要添加特效，確保整個(gè)工程能夠符合工作的預(yù)期，滿足人們視覺(jué)感受的需求。通過(guò)不斷完善整個(gè)虛擬場(chǎng)景中的三維物體，完成虛擬環(huán)境的搭建。

3.2 動(dòng)畫(huà)制作

VR室內(nèi)音視頻播放工作需要結(jié)合虛擬空間中已經(jīng)設(shè)計(jì)的播放端口，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，給予人們直觀的感受。在動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)階段，將需要播放的音視頻及時(shí)連接VR構(gòu)建的空間內(nèi)部的播放設(shè)備，來(lái)實(shí)現(xiàn)VR室內(nèi)音視頻播放效果。在這次開(kāi)發(fā)工作中，需要做到虛擬環(huán)境中的播放設(shè)備與播放內(nèi)容的無(wú)縫接入，以及燈光特效。

第一，播放設(shè)備與音視頻播放內(nèi)容的無(wú)縫接入。同時(shí)動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)軟件，對(duì)所需要的內(nèi)容進(jìn)行有效編輯，通過(guò)設(shè)計(jì)關(guān)鍵幀與物體的函數(shù)關(guān)系式來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的動(dòng)畫(huà)制作。在制作中，使用動(dòng)畫(huà)編輯器，確保輸入的視頻信號(hào)及時(shí)在場(chǎng)景中播放，給予人們真實(shí)的感受，營(yíng)造良好的室內(nèi)播放效果。

第二，燈光特效。在VR室內(nèi)音視頻播放開(kāi)發(fā)階段，需要針對(duì)燈光進(jìn)行有效調(diào)整，確保整體設(shè)計(jì)符合現(xiàn)實(shí)生活中的燈光規(guī)律，提高人們的沉浸式體驗(yàn)。在燈光特效制作中，需要對(duì)場(chǎng)景中的物品添加問(wèn)題，及時(shí)選擇紋理屬性，做好縮放、平移等不同操作，做好參數(shù)設(shè)置。在場(chǎng)景中做好燈光特效，需要選中相對(duì)應(yīng)的三維模型，通過(guò)UE4引擎來(lái)實(shí)現(xiàn)燈光特效制作過(guò)程。

3.3 添加交互觸發(fā)效果

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，需要與用戶及時(shí)展開(kāi)虛擬交互工作。在VR室內(nèi)設(shè)計(jì)音視頻播放開(kāi)發(fā)工作中，需要通過(guò)頁(yè)面編輯器設(shè)置交互操作，為用戶提供身臨其境的體驗(yàn)與操作。通過(guò)新建交互操作，及時(shí)導(dǎo)入場(chǎng)景的設(shè)計(jì)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)VR設(shè)備的輸出與整體場(chǎng)景進(jìn)行有效交互。

在場(chǎng)景制作中，技術(shù)人員通過(guò)選用三維模型，新增交互操作。打開(kāi)選擇面板，對(duì)需要的參數(shù)及時(shí)調(diào)整，選擇3D交互方式，讓場(chǎng)景可以隨著設(shè)備的需求不斷轉(zhuǎn)化，滿足設(shè)備操作的需求。同時(shí)借助UE4引擎的腳本，及時(shí)將VR設(shè)備觸發(fā)的事件與虛擬場(chǎng)景之間進(jìn)行交互，實(shí)現(xiàn)編程的互動(dòng)設(shè)計(jì)，確保整體設(shè)計(jì)快捷方便。

為了將動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)與交互設(shè)計(jì)及時(shí)協(xié)調(diào)一致，需要對(duì)虛擬場(chǎng)景所需要的動(dòng)畫(huà)添加到到整體設(shè)計(jì)中。在交互設(shè)備觸發(fā)了某一事件之后，虛擬場(chǎng)景可以及時(shí)有效進(jìn)行變化，按照人們的日常習(xí)慣展開(kāi)場(chǎng)景的變化。同時(shí)燈光特效的應(yīng)用，可以豐富人們的體驗(yàn)，給予人們不同的感受。VR室內(nèi)設(shè)計(jì)階段，燈光的變化工作是整體開(kāi)發(fā)的一大難點(diǎn)，需要技術(shù)人員熟練使用UE4引擎的相關(guān)工具，及時(shí)處理燈光特效，實(shí)現(xiàn)整體環(huán)境的構(gòu)建工作。

3.4 測(cè)試與完成

工作人員使用UE4和VR平臺(tái)相互結(jié)合，通過(guò)外部設(shè)備，將設(shè)計(jì)好的場(chǎng)景與虛擬設(shè)備有效對(duì)接，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的輸入與輸出。在開(kāi)發(fā)中，使用HTC VIVE設(shè)備與計(jì)算機(jī)設(shè)備連接起來(lái)，該設(shè)備有兩個(gè)定位器、兩個(gè)手柄、一個(gè)串流盒還有頭戴式設(shè)備，按照設(shè)備的說(shuō)明書(shū)將設(shè)備有效連接，并且在電腦上安裝相關(guān)軟件的驅(qū)動(dòng)，將其連接到高清接口，實(shí)現(xiàn)整體環(huán)境的構(gòu)建。

為了實(shí)現(xiàn)交互功能，將設(shè)計(jì)好的場(chǎng)景通過(guò)設(shè)備及時(shí)有效展示給用戶，需要工作人員通過(guò)實(shí)踐及時(shí)調(diào)整整體設(shè)計(jì)，對(duì)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)調(diào)整，提高整體設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性。在使用過(guò)程中，打開(kāi)軟件進(jìn)行相關(guān)設(shè)置，及時(shí)調(diào)整HTC虛擬頭盔設(shè)備，通過(guò)在UE4引擎中創(chuàng)建新的項(xiàng)目，來(lái)配合設(shè)備及時(shí)將設(shè)計(jì)好的場(chǎng)景進(jìn)行交互，進(jìn)行設(shè)計(jì)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)階段。

設(shè)計(jì)人員在連接上設(shè)備之后，添加組件和設(shè)置相關(guān)參數(shù)，對(duì)整體設(shè)計(jì)進(jìn)行有效調(diào)整，并且添加人物視角。在各個(gè)組件添加完全之后，將這個(gè)類及時(shí)拖放到場(chǎng)景中，選擇VR Preview，展開(kāi)VR場(chǎng)景的測(cè)試工作。在測(cè)試階段，對(duì)場(chǎng)景中出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)處理，確保整體工程符合設(shè)計(jì)需求。同時(shí)對(duì)場(chǎng)景中缺失的物品及時(shí)添加，不斷完善整體設(shè)計(jì)。

4 結(jié)論

總而言之，使用VR技術(shù)給人們?nèi)粘Ｉ顜?lái)了不同的體驗(yàn)，豐富了人們的精神娛樂(lè)需求。新時(shí)期，科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，給人們?nèi)粘Ｉ顜?lái)了轉(zhuǎn)變，人們?nèi)找骊P(guān)注于新技術(shù)的應(yīng)用。VR室內(nèi)音視頻播放開(kāi)發(fā)研究工作的開(kāi)展，有效借助了UE4虛擬引擎，設(shè)計(jì)了符合人們需求的虛擬空間，實(shí)現(xiàn)了在VR設(shè)備上進(jìn)行音視頻的播放，推動(dòng)了VR研究工作的開(kāi)展。

參考文獻(xiàn)

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