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基于VR技术的龙泉蜀景博览观光区交互展示系统研究

范文

符清芳伍星

摘要：随着计算机硬件设备性能的提升，VR技术的发展，VR技术的应用也越来越广泛。主要介绍了蜀景博览观光区虚拟展示系统研究的必要性，以及其基于UE4引擎的开发设计流程，还有其主要功能模块实现的过程。

关键词：VR;龙泉蜀景博览观光区;互展设计

中图分类号：TB ? ? 文献标识码：A ? ? ?doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.24.110

1 引言

虚拟现实是用计算机技术模仿已知的事物变化规律构造出来的一种人工环境，可以使人置身于这种虚拟环境中产生等同真实环境的感受和体验，并可与之相互作用。

而近几年，随着计算机软硬件的发展，以及体验性VR设备的出现，“VR”这个词频频出现在公众的视野中，2016年更是被称为“VR元年”。作为一种新的显示技术，虚拟现实技术几乎与全行业都有关系;相对于传统的显示技术，它具有沉浸性、构想性、自主性等特点，也因此受到了各行各业的追捧。而想要获得更高的沉浸性，除了应用VR设备，更重要的是虚拟环境的真实程度，即场景越真实，沉浸性就越高，所以一个好的渲染引擎尤为重要;虚幻引擎（UE4）是Epic公司开发的游戏引擎，主要用来制作3A级游戏、电影制作以及逼真的可视化应用，其实时渲染能力在同类引擎中都是顶尖级别的，也因其满足制作虚拟现实内容的一切需求，近年来，用其制作的虚拟现实内容也非常多;所以选择虚幻引擎作为开发署景博览观光区展示系统的工具，可以获得高逼真的虚拟环境，让体验者可以获得更高的沉浸感。

蜀景博览观光区依托四川旅游学院而建，占地面积31952m2，以四川省具有代表性的岷江水系（岷江水系的断句方式）作为设计线索，穿插九寨沟、黄龙、青城山、都江堰、峨眉山、乐山大佛几处获得联合国“世界遗产”称号的国家级风景区，将其主要景点按不同比例缩小建造，结合景区绿化植被、游览路径、休闲设施、标识系统等功能设施，并融入中国古诗词文化打造出的独具四川特色的精华景点观光区，属于国家AAA级景区。

将虚拟现实技术与蜀景博览观光区结合，以虚拟现实技术展示蜀景博览观光区：

（1）打破时间与空间的限制，为不能亲临蜀景博览观光区的人们提供一个可以了解其的平台，让远在千里之外的人也能领略其风采，蜀景博览观光区依托四川旅游学院而建，也能对学校起到一个宣传推广的作用。

（2）对蜀景博览观光区进行虚拟再现，让其变为可永久保存的数字蜀景博览观光区，成为我国永远不会消失的文化遗产。

2 开发流程

整个虚拟展示系统的开发涉及很多环节，而一个高效的开发流程有助于项目的顺利进行，具体开发流程如图1所示。

2.1 数据收集与分析

蜀景博览观光区的虚拟再现，需要对其主要的景点进行三维建模，然后实现虚拟场景再现，而模型数据主要依靠实景拍照，测量，目测等方法来进行收集。并将收集到的图片通过处理使其符合使用的标准，并根据收集到的数据进行三维建模。本项目主要采用3Dmax软件进行模型的建立。

场景构建。

将建好的模型（.Fbx）导入虚幻4中，并根据获取到的蜀景博览观光区的平面图放置对应的模型。

2.2 界面设计

界面的设计与实现，主要采用虚幻4引擎的视觉UI创作工具——虚幻动态图形UI设计器（UMG）。UMG可用于创作想要呈现给用户的UI元素，比如系统内的HUD、菜单或与界面相关的其他图形。

本系统的UI部分，主要用于导航。将特色景点做成导航UI，用户可以通过点击相应的按钮，即可快速到达到目标点，其设计界面如图2所示。

其最终效果如图3所示。

2.3 系统交互功能实现

系统交互功能用蓝图实现。蓝图是虚幻引擎中的可视化脚本系统，它是一个完整的游戏脚本系统，其理念是，在虚幻编辑器中，使用基于节点的界面创建游戏可玩性元素。和其他一些常见的脚本语言一样，蓝图的用法也是通过定义在引擎中的面向对象的类或者对象。该系统非常灵活且非常强大，因为它为设计人员提供了一般仅供程序员使用的所有概念及工具。另外，在虚幻引擎的 C++ 实现上也为程序员提供用于蓝图功能的语法标记，通过这些标记，程序员能够很方便的创建一个基础系统，并交给策划进一步在蓝图中对这样的系统进行扩展。

系统主要交互功能就是当点击按钮（目标地点）时，场景切换到目标地点。场景切换主要通过Target（目标点）设置用户的位置。为每个场景分别添加Target（目标点），并将各个Target（目标点）与UI按钮事件联系起来。

以天下第一山为例：其具体逻辑如图4所示。

3 结语

本文主要介绍了基于UE4引擎的蜀景博览观光区虚拟展示系统研究的价值意义，以及开发的设计流程，和主要功能模块实现的过程;利用实时渲染较好的UE4引擎开发本虚拟展示系统，既拓展了可体验的VR数字内容，又宣传了我国的一些著名景点，并让无法到达现场的用户可以足不出户的体验我国的大好河山，也创新了蜀景博览观光区的展示方式。

参考文献

[1]赵沁平.虚拟现实综述[J].中国科学，2009，39（1）：2-46.

[2]Zhao Jianguang，Fan Jingjing.The Design of Online Travel Experience Systems based on the Virtual Reality[J].International Journal of Computational and Engineering，2015，（5）：15-16.

[3]Epic Games，Inc.虛幻4[EB/OL].https：//www.unrealengine.com/zh-CN/.

[4]百度百科.龙泉休闲美食文化园[EB/OL].https：//baike.baidu.com/item/龙泉休闲美食文化园/16467051.2014-12-26.

[5]Epic Game，inc.蓝图-可视化脚本[EB/OL].http：//api.unrealengine.com/GHN/Engine/Blueprint /index.html.

[6]Epic Games，Inc.Pawn[EB/OL].https//docs.unrealengine.com/latest/INT/Gameplay/Framework/Pawn/？lang=zh-CN.

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