基于Unity3D的三维虚拟校园漫游动画设计与实现
曾雪松， 尚光龙
【摘 要】摘 要：采用基于开源Mono.net组件化游戏引擎Unity3D软件平台，导入3DSMAX软件建模模型，完成了三维虚拟校园漫游动画系统的设计与开发。通过单机配置IIS服务系统以及网站测试，较好地实现了三维虚拟校园漫游动画网络展示功能,为三维虚拟校园网络开发提供技术参考。 【期刊名称】漯河职业技术学院学报 【年(卷),期】2016(015)002 【总页数】3
【关键词】虚拟技术；Unity3D；三维虚拟校园；网络测试
随着时代的发展，传统的二维平面数字校园已不能适应用户需求，一种立体化、高清逼真的三维虚拟校园将成为数字化校园的终身载体，学校的各种信息都会通过这个载体如同现实的校园一样展示给来访者。高校是社会先进文化传播的主要场所，也是先进技术得以发扬光大的主阵地，构建三维虚拟校园不仅仅是一种先进技术的应用，更重要的是把这种先进技术推向更深层次研究。本文主要采用基于开源Mono.net组件化游戏引擎[1]Unity3D软件平台，结合3DSMAX软件建模模型，完成三维虚拟校园漫游动画系统的设计与开发，通过单机网络发布测试，实现了三维虚拟校园漫游动画展示功能。
1 系统开发实施流程
针对三维虚拟校园开发需要，首先需要准备相关的校园数据，如校园平面图、校园建筑设计CAD图、校园规则设计CAD图，以及校园场景的各个正面照片和相关介绍信息等。其次，选择三维建模工具和图像处理工具，图像的精加工
使用PS处理，三维建模使用3DSMAX软件完成。第三，三维校园模型做完以后，使用Unity3D进行虚拟漫游系统设计，完成三维虚拟校园程序开发。系统开发实施流程如图1所示。
2 虚拟场景构建
2.1 模型导入
使用Unity3D导入模型时，需要进行文件目录的相关设置。在软件工程项目下新建Object文件夹，然后分别再设置模型材质文件夹Materials和模型贴图文件夹Textures。由于Unity3D能自动识别FBX文件格式模型，所以使用AutoCAD或3DsMAX建模时，都要将模型输出为FBX格式，便于Unity3D自动识别导入到Object文件夹中的材质和贴图[3]。导入模型后，校园模型效果图如图2所示。 2.2 地形编辑
Unity3D自带插件Terrain能够实现三维虚拟地形编辑。它具有良好的GUI界面，能够以统一的标准给地形设计人员提供完整的城市或农村场景设计，不但可以使用地形纹理，还可以实现地形图多样化设置和平滑过渡。对于校园建筑物以及地表植被，如房屋、花草树木等，可以根据需要快速布局，每一个细节都可以根据实际比例进行相关尺寸大小、样式角度、颜色属性等方面的详细设置。
2.3 纹理贴图
Unity3D软件提供纹理映射和贴图功能。为了让模型更加逼真，在模型创建时就要确定其材质、贴图以及相关物理属性，当模型导入Unity3D环境中时，可以进一步给模型材质和贴图特效代码设置和编写。使用Unity3D自带的脚本工
具ShaderLab编写实现特殊材质和阴影效果。以玻璃材质为例，关键代码截图如图3所示。
3 系统功能实现
3.1 漫游动画实现
Unity3D 在动画控制方面很容易实现，一般不用于原形创建，只用于后期模型动画延伸开发。在本文中，模型动画的开发是在3DsMAX中完成的，分别是行走动画、站立动画和跑步动画，文件输出格式为.FBX。原文件导入到Unity3D项目文件夹中。打开Unity3D工程窗口，选中动画模型，设置好动画的起始和结束帧，然后将动画模型拖拽到舞台中，接着给模型设置好人物控制器，让其完整地控制模型。通过竖直方向键和动画运行按钮设置模型三种动画的面向对象关键代码，其截图如图4所示。 3.2 数据库连接
为了保证数字校园数据的可靠性和安全性，实现数据库的查询功能，Unity3D使用动态System.EnterpriseServices.dll和System.Data.dll文件创建与MySql数据库的连接[3]，关键代码截图如图5所示。 3.3 网络平台测试
Unity3D兼容多种操作系统和服务器平台，支持多种编程语言，包括C#、JavaScript、Python等，常见的Web应用程序平台如IIS、LAMP、WAMP都能获得很好的支持，真正实现了跨平台开发[4]。IIS管理容易，能够支持多种操作系统，对计算机硬件要求较低，实验平台的构建方便。因此，本文采用IIS构建发布.unity3d格式文件的WEB服务器,使用IE浏览器直接浏览Unity3D发布的WEB3D文件，效果截图如图6所示。
基于Unity3D的三维虚拟校园漫游动画设计与实现
