数字媒体技术在世界文化遗产中的应用-以土楼为例

在互联网+时代发展的今天，数字媒体技术等新兴科学技术在各个行业和各个领域中的应用逐渐广泛，尤其是对于世界文化遗产，以三维建模技术和虚拟现实技术为主的数字媒体技术被广泛应用在世界文化遗产的修缮、管理和线上宣传与游览等方面。所以对于世界文化遗产-客家族土楼建筑来说，通过3D虚拟模型的建立，一方面可以利用模型更精准的指定修缮方案，有利于延续璀璨文化的延续;另一方面可以帮助还原客家族土楼建筑的场景方便对于古建筑的分块管理的划分,还可以引导用户能够在线上对土楼进行了解和访问。本论文通过将3dsMax3D建模技术与Unity3D技术相结合，使用图像处理技术和矢量图形处理技术，可以实现客家族土楼建筑的3D虚拟模型的搭建，并且利用交互式的虚拟古建筑漫游系统，增加线上漫游功能，促使用户可以执行交互操作，浏览客家族土楼建筑风韵,实现传统文化的另一种延续。关键字:3dsMax,Unity3D,世界文化遗产-土楼1绪论1.1研究背景在时代发展和社会进步的背景下，计算机技术和地理信息技术实现了发展融合，部分古建筑基于自身保护和管理的要求，逐渐建立起了具有自身特点的地理信息系统，在实现古建筑管理、修缮和宣传文化遗产建筑信息化的过程中发挥了积极作用［1］。但是就实际情况来看，这些系统的建立大多数是以2D和2.5D为主,在一定程度上能够展现出古建筑的建设文化和建设特点，但是还缺乏一定的直观性和形象性。在虚拟地理环境概念和技术发展的今天，3D建模和虚拟现实技术发展迅猛，被广泛应用在古建筑信息系统的建设中。建设虚拟古建筑模型就需要搭建起三维平台，为数字古建筑平台的建设和发展助力，也能够帮助实现文化遗产-古建筑景观和古建筑环境的在线预览，使用户更好地了解传统建筑所蕴含的文化底蕴以及了解古人的思想结晶，充分发挥出三维建模技术和虚拟现实技术在效果展示中真正的实用价值0。当前主流的3D建模软件有3dsMax、AutodeskCAD,主流的二维设计软件有AdobePhotoshop、AI等图形设计软件。现阶段，在三维建模技术和虚拟现实技术的帮助下，为古建筑的修缮和宣传提供了更大的便利。传统的古建筑修缮方案与古建筑风貌的展示都是以二维平面图为主，很难更直观的展现出古建筑真正所蕴含的文化底蕴和地理结构。而新发展背景下的虚拟古建筑能展现出更加真实的古建筑环境，彰显出华夏文化的璀璨，在支持传统文化的传承的过程中也发挥出积极作用。1.2国内外研究现状在科技一日千里的发展速度下，虚拟数字化的实现是大趋势，由于它的便利和快捷终将会代替一部分的传统技术，3dsMax和Unity3D在国内外都实现了广泛应用。但是毕竟国外发展的更为迅速一些，与国外相比，我国的技术还需要创新和改善。古建筑作为我国的传统瑰宝，是保证我国璀璨的历史繁星的是否传承的基础，是实现名胜古迹保存与开发的重要手段。近段时期我国一直致力于对于传统文化的保护与修缮，在保护与传承传统建筑的各个阶段遵循国家的相关要求。虚拟现实技术已逐渐得到高速发展，在传统古建筑的领域中也收到了高度的重视和信任。1.2.1国外研究现状当今世界各国均将文化遗产的虚拟化作为人类文明继续传承的新时代手段，数字文化遗产也将伴随相关先进计算机技术的发展逐渐成熟。借助先进的三维技术和虚拟现实技术实现对丰富、灿烂的古代文化遗产进行虚拟化、展示以及有效的保护，将具有重要的现实意义。联合国教科文组织从1992年开始推动“世界的记忆”项目（顾犇，2003），在世界范围内、在不同水准上，用现代信息技术使文化遗产数字化，以便永久保存，并最大限度地使公众享有文化遗产。在这个项目以后，各种“信息技术”开始介入保护神秘的古老世界遗产。文化遗产虚拟化最大的益处是可以保持和记录文物的信息，并利用这些资源在不动用文物的情况下展示和传播文化遗产，同时，文化遗产的信息可以通过网络技术实现进一步的资源整合，最终达到文化资源共享的目的。美国的维吉尼亚大学运用虚拟现实技术复原重现了意大利古罗马城市，这个项目从1997年至2007年，由美国、意大利、英国和德国的专家组成经过10年的努力，项目“罗马再生”成功了，虚拟罗马古城再现了大约三十个建筑的内部结构，虚拟罗马城市被称为是世界上最大的虚拟古建筑。在虚拟的罗马城里，参与者借助计算机可近距离观摩凯旋门上的浮雕和刻字，也可在古罗马的斗兽场内“散步”，通过这个三维动画虚拟场景，可实现在现实中的古罗马城不能实现的游览观光，而且参观者可在虚拟的古罗马城里面查找方位，也可俯视整个罗马城或者穿越竞技场等著名的建筑物。欧洲国家在虚拟文化遗产的研究主要体现于博物馆及美术馆的虚拟化工程。博物馆或美术馆的虚拟化开始于欧洲国家，特别是法国和意大利在利用新虚拟技术与信息技术开发本国文化资源方面处于国际领先地位。意大利的Infobyte公司和意大利国家研究协会利用虚拟现实技术重现了许多意大利的古迹，虚拟圣彼得教堂(St.Peter'sBasilica)是其中较成功的一例。它的特点是允许来访者既能参观这个教堂现代的雄伟建筑，又能领略它古时的风采，其中还包括已被毁坏的16世纪的长柱廊和圆拱门°Infobyte公司还开发了另一个很成功的虚拟古迹，即重现位于佛罗伦萨附近的阿西斯(Assisi)圣法朗西斯教堂。它允许参观者在这个虚拟的教堂的中央广场上漫步，可以进入虚拟教堂后随意浏览，可以仔细观摩虚拟教堂墙上悬挂着的柏多(Giotto)的画作。最引人入胜的是甚至允许参观者走进柏多壁画中所描绘的虚拟建筑中去，使得参观者可以进入到“画中画”、“虚拟世界”中的“虚拟世界”中，以领略更加美妙虚幻的三维景色(罗彦，蒋淑君，2004)。日本的文化遗产虚拟化进程是在国家和民间企业的双重推动下展开的。90年代中期，由索尼、大日本印刷等33家日本主要企业和长野县、石川县等九个县组成了文化遗产虚拟化促进协会，旨在推进日本的传统文化虚拟化。现在，日本各个县、市都成立了与之相对应的协会，并且拨出专项资金用来发掘各地区的传统文化。日本通产省、文化省等都成立了专门的机构,来推动文化遗产的虚拟化这一新领域的发展。作为日本两大印刷公司之一的凸版印刷公司为文化遗产虚拟化作了许多工作。在国内通过虚拟现实及三维技术将日本国内著名的国画家、油画家的全部作品予以虚拟化，复原京都古时的街市风貌，复现、保存鉴真和尚和唐招提寺等(罗彦，蒋淑君，2004)。1.2.2国内研究现状我国的虚拟现实技术研究应用比较晚，与发达国家相比还有很大的差距。现在随着计算机系统工程和计算机图形学等技术的快速发展，虚拟现实技术已得到了科学家们和国家相关部门的重视，也引起了学术领域带头人的聚焦研究和探索。国家自然科学和国家高技术研究发展计划基金会根据我们国家的现状，已将虚拟现实技术的研究应用列为了重点项目。国内许多高校和研究机构也都在进行着虚拟现实方面的研究，并且取得了较为可观的研究成果。如北京航空航天大学，它是国内最早进行VR研究且最有权威的单位之一，成果分布式虚拟环境集成是其虚拟现实与可视化新技术研究室产生的，该成果可提供虚拟现实演示环境、实时三维动态数据库、应用于虚拟现实应用系统的开发平台、飞行员训练的虚拟现实系统等；清华大学的国家光盘工程研究中心所利用QuickTime技术制作的“布达拉宫”，实现了大全景VR系统。而浙江大学CAD与CG国家重点实验室研究开发了桌面型虚拟建筑世界的实时漫游系统，另由我国的故宫博物院与日本国的陶版印刷公司联手开发了“数字紫禁城”虚拟漫游，还有浙江大学和敦煌研究院的合作的敦煌壁画多媒体复原项目，实现了敦煌莫高窟壁画虚拟漫游，还有数字长城，数字圆明园，虚拟颐和园等项目正在实现中。除了科研部门和高校的研究外，我国在最近几年涌现出了许多从事虚拟现实技术的公司。例如：以从事虚拟现实与仿真、多媒体技术、三维动画研究与开发的中视典数字科技有限公司，其核心是计算机三维图形技术，公司业务涵盖了地理三维可视化城市的信息统计、地质学工程三维的仿真、虚拟现实、图形仿真应用、多媒体及三维动画信息产业、地理资源三维建模和管理等的研究应用。还有北京阳光中图数字技术有限公司；还有北京优级联威迅科技发展有限责任公司，伟景行科技集团和厦门创壹软件等研究机构。1.3研究目的和意义进入二十一世纪以来，我国社会和经济实现了快速进步和发展。但是对于农村以及相对比较落后的地区来说，由于经济发展比较缓慢，严重制约了学校教育的进步。通过调查研究可以看出，在这些地区的小学校舍建设发展的过程中，仍然存在教育和宣传等方面较为落后的问题，比如教育教学方法不先进、宣传方式比较落后以及素质教育落实程度不够等［11］。所以本文基于三维建模技术和虚拟现实技术，选择了恒大小学，对其校园环境和文化建设进行了近似还原，尽可能追求实现对校园虚拟实景的模拟工作。随着电脑技术的发展，我国综合国力的提升，人们生活质量的提高，人们在各种方面的的需求也不断提高，数字媒体技术在3D建模中的应用也越来越广泛。数字媒体技术在3D建模中的应用技术能够改变以往二维平面的呈现方式，使呈现方式更加具体，更加形象，从而提升观者的感受与体验，使用户能够体验到真实感，利于古建筑传统文化内涵的输出，凸显出古建筑所蕴含的建筑理念、建筑风格、建筑结构，有利于古代建筑的宣传。同时也利于古代建筑的日常维护及修补，从而使中国传统建筑所蕴含的文化保质保量的传承下去。此外此技术的推广也利于其他领域对此技术的应用，有利于各领域之间的吸收与融合，加快了科技变革的步伐，促进科学技术的革新。扩大中国传统文化在国际上的影响范围，加快了中外的文化交流。本研究旨在通过3dsMax虚拟现实技术的不断应用，将目光聚焦于古代建筑的修复、保护以及宣传，致力于通过现代科学技术来满足人民日益增长的物质需求及精神需求，以更好、更便捷、更有质量及效率的保护我国的古代建筑，并宣传我国古代建筑，弘扬传统文化，树立文化自信心，一定程度上解决开发与保护的矛盾关系，从而提升我国综合国力，为树立文化强国的中国形象而增添力量，并能将此技术应用在其他领域。随着数字媒体技术在各行各业各•个领域中的应用和推广，虚拟现实技术在.随着数字媒体技术在各行各业各个领域中的应用和推广，虚拟现实技术在传统古建筑领域中应用的越来越深入。文物保护局经常使用3D虚拟技术建立古建筑模型。通过对虚拟的古建筑造型的塑造，可以将我国的传统瑰宝通过线上网络的方式传递给人民，并真实再现名胜古迹的风华正茂。虚拟古建筑不仅可以帮助大家形象具体仿真的了解名胜古迹，还可以运用于古代建筑的修缮、保护、开发、管理，通过线上的虚拟三维模型方便监管。用户还可以执行交互式操作，这些操作是真实的且是交互式的。本文以岳阳楼为例。通过将3dsMax3D建模技术和Unity3D技术相结合，实现古建筑模型的建模和交互式的虚拟古建筑游览体系。1.4本文主要研究内容与结构安排世界文化遗产-土楼虚拟建设的主要研究内容如下:一是实地调研客家土楼建筑结构和建筑群的分布特征；二是在实地调研结果的基础上，对建筑模型的总体布局和设计方案进行了设计；三是基于三维建模技术，将土楼建筑群内部的建筑模型和古建筑场景再现了出来，并且利用Unity3D软件，实现了场景中绿色植物的添加，并且实现了系统和用户之间的功能交互。最后，在完成场景建设以及漫游系统搭建以后，对是否能够顺利通过键盘“W”、“S”、“A”、“D”键配合实现校园的漫游效果进行测试［13］。本文重点介绍了世界文化遗产-土楼漫游系统设计的关键技术部分，完成了系统设计。文本分为五章。在第一章简要描述了课题研究的背景、内容和三维建模和虚拟现实技术的应用在国内和国外的具体情况，以获得研究现状概览,同时阐释了调查的目的和意义。在第二章描述了设计制作虚拟世界文化遗产土楼建筑系统中的主流技术。在第三章着重描述了虚拟世界文化遗产-土楼建筑系统设计的具体制作过程。对制作过程的关键部分进行了详细介绍，例如建筑模型建设、其他模型建造以及地形植被的生成。将3D模型导入到Unity3D以后，在Unity3D中对模型进行调整。还展示了地面生产过程和人机交互的关键代码。在第四章中，对设计系统进行测试与评估。当Unity3D发布数据文件以后，将其放在多台计算机上进行测试，然后对评估测试结果进行分析研究，找出问题所在。在第五章针对论文进行了总结与展望。主要本文内容的实现过程进行了总结，并对以恒大小学为例的漫游系统的后续完善进行了展望。2虚拟世界文化遗产-土楼建筑系统设计中的主要技术介绍基于三维建模技术和虚拟现实技术进行虚拟世界文化遗产-土楼建筑系统的设计与制作，一方面能够创新传统的模式下古建筑的宣传模式，另一方面有利于维护古建筑和管理，同时也能够为传扬传统文化发展提供新的思路［14］。虚拟现实技术日渐成熟，从之前的二维平面技术走向三维技术，随着电脑技术的发展，人们对日常学习、工作和生活的质量提出了更高的要求，而对于互联网来说，其要求逐渐从平面预览向三维方向发展。在虚拟世界文化遗产-土楼建筑系统设计和建设时，尤其是古建筑特色宣传方面，虚拟现实技术得到了广泛的推广与应用。基于三维建模技术和虚拟现实技术，实现土楼的虚拟化设计，一方面能够推动社会进步和传统文化的传扬，推进了社会的文明进程，为古建筑的日常管理、日常维护提供极大的便利，可以利用虚拟世界文化遗产-土楼建筑系统的直观性特点对游客、以及修缮人员和管理人员展示其活动场地行进路线，节约时间成本同时对游客熟悉传统建筑风格和当地文化地貌带来了很大的便利；另一方面实现了土楼的宣传，增强了建筑的知名度。虚拟世界文化遗产-土楼建筑系统是基于三维立体空间建设的,与二维数字地图相类似，但是与之不同的是，却有着更广的覆盖范围、更为直观的视觉体验。三维模型研究无论是在应用领域还是科学领域都在不断发展着。在虚拟世界文化遗产-土楼建筑系统的设计过程中，主要使用的技术有利用3dsMax技术进行模型创建、Unity3D技术进行交互设计，同时辅助使用了AdobePhotoshop和AdobeIllustrator技术分别进行位图与矢量化贴图处理。以下为所使用的技术的介绍以及其在本研究设计中所发挥的具体作用，主要技术如图2-1所示。3dsMax技术Unity3D技术AdobePhotoshop技术3dsMax技术Unity3D技术AdobePhotoshop技术AdobeIllustrator^^图2-1主要技术3dsMax技术介绍Autodesk3DStudioMax，也被简称为3dsMax或Max。作为一款能够进行三维动画制作和渲染软件，能够应用在PC系统，并且会随着技术的进步而发展。自问世以来，3dsMax的各种插件不断更新，逐渐成为了一款十分成熟的大型三维动画设计软件，不但有完整的建模渲染、毛发以及粒子系统等功能模块，同时还具备多人的场景管理与多个软件的协作能力［15］。在设计初期对土楼建模的过程中，主要运用了3dsMax，由于土楼建筑相对来说较为单一并，且建筑物种类不多，运用3dsMax软件中自带的标准基本体、扩展基本体的配合使用建立大致模型，然后将创建的几何体转化为可编辑多边形,在点、线、面的状态下调整细节［16］。建筑物中的场景需要通过修改器命令“插入“、“挤出”、“连接”、“放样”、“弯曲”、“扭曲”等命令对模型进一步调整。地形模型以及其他物体模型也按照制作建筑模型的方法。所有模型制作完后，最后通过材质编辑器给予模型材质。Unity3D技术介绍UnityTechnologies公司所开发的Unity3D,是一款能够引导用户进行2D以及3D游戏创建的软件，常见的有三维视频游戏与实时三维动画等类型的互动内容，同时也是一个集多平台的综合型游戏开发工具，是一个较为全面的专业游戏引擎。在古建筑土楼虚拟漫游系统设计中，使用Unity3D的天空盒可以模拟土楼场景中的天空效果，并在场景中给每一个模型块添加不同的物理属性与碰撞体，在场景中创建地形，根据客家土楼地形特点调整地形的高低，在地形上添加花草树木,并且适当调整它的大小与密度，从而增强场景的真实性，再导入Unity3D自带的标准资源包中的角色控制器，添加角色控制器的移动脚本与摄像机的旋转脚本,最后对相机的位置与方向进行调整，将摄像机挂载在父物体上，并让相机跟随父物体移动，从而实现与用户的交互功能。AdobePhotoshop技术介绍AdobePhotoshop，也可简称PS，由AdobeSystems所设计、开发和发行的一款平面图像处理软件。Photoshop主要的处理对象多以像素为主要元素构成的数字图像，基于众多的编辑与绘图工具，能够高效地进行图片编辑［17］。PS的基础功能较多，常见的涉及图像、图形、文字、视频、出版等各方面。在制作建筑室内效果贴图时，Photoshop实现了对土楼内部桌椅的纹路、室内的建筑色调、室内装饰以及场景墙体的颜色、纹理的绘制和制作并调整。在功能上，软件可分为图像编辑、校色调色、图像合成色以及彩效果制作部分等。图像编辑是图像处理的基础，可以利用其透视功能对场景中桌椅贴图、室内装饰都要在贴图上进行进一步操作，对于场景中的墙壁、地砖等需要展示其凹凸纹理的则可采用PhotoshopS制作凹凸贴图，以实现其逼真的还原效果。同时也可以对图像做各种变换如放大、倾斜、镜像、缩小、旋转、透视等；也可进行复制、修补、去除斑点、修饰图像等。AdobeIllustrator技术介绍AdobeIllustrator，又可以称为AI，常被应用在出版、多媒体和在线图像的工业的标准矢量插画的软件［18］。作为一款功能强大的矢量图形处理工具，其也常常被应用在互联网页面的制作等方面，同时也可以为线稿提供较高的精度和控制。在本设计中，基于AdobeIllustrator软件，实现了矢量图的绘制，尤其是土楼场景中贴图的设计。除此以外，利用AdobeIllustrator强大的钢笔功能够，很好地还原了二维平面图片的细节部分，使整个土楼建设更加突出和立体［19］。而对于一些需要进行特殊处理的文字，AI则展现出了其强大字体设计能力，制作各式各样的文字效果，满足用户对于土楼虚拟场景的高还原度的要求，增加用户的沉浸式体验。3虚拟世界文化遗产-土楼建筑系统设计的具体实现过程土楼的三维建模土楼建筑物建模依据实地测量得到的参考数据或者CAD工程图，在得到建筑物基本布局的基础上，利用线条挤出命令创建教学楼主体，在建模的过程中注意单层和多层的关系，也就是在一层模型的基础上对其复制并进行适当调整后应用。如图3-1所示。图3-1土楼围墙将创建好的土楼围墙主体转化为可编辑多边形，对多边形的面片根据材质不同进行分离操作，方便后期对其附材质，在分离过程中针对过道、墙壁中的文化墙部分，可直接进行分离，或者根据情况不进行分离，可以在墙壁的上方重新创建

面片，利用新创建的面片作为展示内容。同样对一些较为细致并且使用次数较多的材质均可米用上述方法。如图3-2所示。图3-2分离操作在模型创建的过程中，对门窗的制作具有一定的挑战性，例如本案例中的土楼一层来说，门主要由插入挤出等命令共同完成，创建立方体转化为可编辑多边形选择插入，在弹出来的对话框中，输入插入数量，选择线，利用捕捉对线条位置进行调整。根据门的具体图案对门进行挤出，仓0建出门面上的凹凸花纹。并采用放样命令制作门把手。如图3-3、图3-4、图3-5所示。

图3-4挤出操作图3-5插入操作该案例中其他建筑物建模方法均与土楼一层相似，按照土楼一层建模方法与步骤完成土楼的多个楼层，土楼室内装饰以及土楼院子的创建，在创建土楼的过程中注意严格按照实地测量数据进行创建。创建的同时还应参考国家古建筑的相关规定文件，合理创建古建筑的部分场景展示如图3-6所示。

图3-6部分场景3.1.2其他物体建模其他物体模型例如室内房间中的椅子、运动设施等等，上述模型创建原则上均以标准基本体作为主体，同时采用“挤出”、“放样”、“镜像”等命令做以辅助，例如双杠以立方体、圆柱体作为主体，辅助以“放样”、“镜像”命令生成。如图所3-7所示。图3-7部分模型3.2虚拟漫游系统的组装与地形创建3.2.1虚拟漫游系统的场景组装虚拟漫游系统场景的设置是虚拟土楼建筑设计的重要组成部分。为了便于操作，不同3dsMax文件的显示单元和系统单元在建模前进行了统一的修改。导出的文件是一个FBX文件。在出口过程中有两点需要考虑。首先，如果材料在舞台上，标记嵌入在导出选项中的媒体选项。第二个是用于选择导出路径的Unity3D资源文件。1.模型位置摆放。将所有的模型部件导入Unity3D中，对其进行摆放，桌子、椅子等应当与地面对齐，通过快捷键“V”使之与地面平行，再依据地面厚度对桌椅垂直位置利用右侧属性栏进行调整在调整过程中注意室内模型的间距。按照上述操作便可以对整个场景的模型进行摆放。如图3-8所示。图3-8室内模型布局2, 碰撞体添加。在Unity3D中，3dsMax导入的FBX模型并没有碰撞体，碰撞体是指在模型与模型运动过程中若发生接触碰撞，并不会导致两个模型产生模型穿插的情况［21］。为了使摄像机运动过程中，不会出现摄像机视角穿过墙体或 其他模型的问题，对场景中的模型均添加碰撞体，碰撞体的类型众多，为了方便 后期对于碰撞器的调整同时考虑到模型的特点，我主要采用了盒状碰撞体，首先在 模型上添加盒状碰撞器，再依据模型的大小形状对碰撞体进行调整。如图3-9所示峪4RfSchoolBuilding /静恣的▼1 亍 _ — f [Untagged*]图层[Default.早.[_押丨鱗][史町2亞 ・] ▼AMg_ HJ 位晉 X_13.989?Y 23763 Z 0.5006T婭 xoy ■go.oboc z ^gb-ooocTOC\o"1-5"\h\z缩放 X1V z在食狀as驟 匸.京外[EditCollider-是触发開 □材质 None（蜒材成） o中心 X[o]f[6図甘]大小 xn¥nzn[I 添加组件图3-9添加盒状碰撞器3.2.2地形上添加绿植在Unity3D添加地形并选中层级面板中的Terrain对象，然后检视面板中就 会出现的地形工具栏。使用“地形细节画刷”这一工具，与“地形画刷”工具相类 似，点击EditDetails编辑细节和AddDetail添加细节纹理，在弹出的对话框中 选择添加相应的细节纹理，最后按照上述方法将细节涂抹到地形上就可以了。这 一方法同样适用于添加其他的细节纹理，能够地形显得更加丰富[22]。部分绿化效果 如图3-10、图3-11所示。

图3-10绿植细节效果图3-11绿植效果3.3虚拟漫游功能的实现3.3.1虚拟漫游交互功能的创建在Unity3D中实现人机漫游交互功能可分为第一人称视角和第三人称视角控制，本次毕业设计我主要采用了的第一人称沉浸式视角。在场景中创建与人等高的立方体，将摄像机挂载在立方体上，对立方体添加刚体，控制其与其他碰撞体的碰撞参数，避免在误碰时被弹开或碰撞参数低导致穿模等问题［23］。如图3-12所示。图3-12碰撞参数设置3.3.2虚拟漫游代码的实现本次毕业设计中最为核心的技术便是为场景中摄像机的控制编写代码，代码功能主要为通过键盘和鼠标控制摄像机前后左右的移动控制及鼠标控制的摄像机视角，并对其移动、转动视角速度进行适当调整。在Unity3D中选中控制物体创建脚本，创建头文件，声明所使用的工具定义主函数名为Playermove,功能为实现控制器的前后左右的移动；定义速度与角色控制器，并在Unity中角色控制器拖入脚本控制器当中，利用：x=Input.GetAxis(Horizontal)；z=Input.GetAxis(Vertical)；两串代码控制实现“W”、“A”、“S”、“D”对于控制器垂直以及水平角度的控制。然后利用unity3D的三维向量坐标创建如下代码：Move=transform,right*x+transform,forward*z;CharacterController.Move(move*feed*Time.DeltaTime);两行代码实现视角在unity三维向量中的运动方向和运动速度。并在unity中设置速度为10。代码如图3-13、3-14所示。图3-13物体移动代码图3-14设置移动速度在相机中添加控制脚本，定义player对象，在unity将Camera拖入player控制器中将主函数定义为cameralook,功能为实现第一人称摄像机视角的上下左右旋转，利用：x=Input.GetAxis("MouseX")*mousespeed*Time,deltaTime;y=Input.GetAxis("MouseY")*mousespeed*Time,deltaTime;实现任务视角的

左右旋转，在unity中设置鼠标转动速度为400其中Math.Clamp(a,min,max)为限制的值min和max之间，如果a小于min返回min,如果a小于max返回max,否则返回控制转动和移动的范围；rotate(Vector*x)控制绕Vector向量旋转X的范围。代码如图3-15、3-16所示。醇ITKXJ&«pMdF■■■Bins■旦krefc ■甲醇ITKXJ&«pMdI!!■■；n; CollEtBektic;IusLEcE囱切Etlgg；早P•志Liocliss關numlg:HcthBbJiEa.itI?publicilnntiw.iwspeeid;(;<£■!i.eTcanrlco-ri.,pL*y»r,//StartlaoalLfidbafin'Athefirst//StartlaoalLfidbafin'AthefirstTet。?0tdStEiFt()! //Up加tniscill«Lnum"fr-siw曾Urd_££le个引FflGVpd^xaO(je,}■,x=Jnp.itGetj^EC'lwseX')*r»».iwspeHd.IlrMLJaltiJuv;y.„=Jnp.it,3rlA.iL5,l'lw5rY')*mximpmd.*TimdiltiTuEi；)/Camera】ool(rScripO※案旋昔Info辭M咀件□X助VQZ/Camera】ool(rScripO※案旋昔Info辭M咀件□X助VQZi?XQY[EV*Playermove(Script)阻力免咀力使用動是适动学的指佰ConstraintsInfinityInfinityPlayer ^Cubecrransforin)Q脚苹cameralook uMousespeed4004jutoGenerateLightingOff图3-16设置鼠标转动速4系统设计的检测与评价4.1系统检测古建筑土楼虚拟漫游系统的制作主要采用了AdobePhotoshop贴图处理技术、3dsMax建模技术和Unity3D漫游交互技术。对于本次系统设计的检测，主要针对Unity3D模型场景是否可以顺利发布至Windows平台运行、模型是否显示正常、贴图显示是否正常、键盘W、A、S、D是否可以正常操控视角的前后左右移动、鼠标的旋转视角是否正常旋转以及视角在运动过程中是否会出现穿模或者被模型弹开的情况［24］。4.1.1检测环境的软硬件平台此次系统设计主要利用Unity3D作为开发平台，系统监测平台为Windows并在Windows发布。具体的检测环境配置如表4-1所示。表4-1检测环境软硬件配置表CPU:Intel(R)Core(TM)硬件配置环内存：8.00GB境显卡：NVIDIAGeForceGTX1050Ti软件配置环WindowsFeatureExperiencePack120.2212.551.0境4.1.2检测结果第一次测试出现了视角卡入建筑物中，发布情况失败，原因是碰撞体设置多大，导致入口过于狭窄，视角无法正常出入。经过对碰撞体大小参数的调整，解决了视角卡入建筑物中的情况，进行第二次发布。在第一次测试的过程中，因为出现了摄像机抖动的问题，所以导致发布情况失败。分析原因，摄像机在跟随着人和物的移动的过程中，利用update函数，这就可能导致摄像机在人物移动以后无法进行随时随地的跟随。这是因为update更新之间是由固定的频率的，所以就很难保证摄像机会不会跑到视角移动的前面，也就是所谓的屏幕抖动现象。将摄像机跟随这一行为放到LateUpdate函数里，能够有效解决视角在移动过程中出现的相机抖动的问题。进行第三次发布，第三次发布成功。检测内容、检测方法与解决方案具体如下表4-2所示：表4-2检测方法与解决方案检测内容检测方法解决方案模型是否显示正常仔细观察测试成功，无需解决贴图显示是否正常仔细观察测试成功，无需解决人物是否可以正常操控按键盘上的W、A、S、D键在场景中移动测试成功，无需解决鼠标的旋转视