基于虛擬現(xiàn)實(shí)的三維產(chǎn)品展示

田　茵

文章編號(hào)：1672-5913(2009)06-0119-05

摘要：隨著數(shù)字化技術(shù)的高速發(fā)展，人們已不滿足二維信息，“實(shí)時(shí)性”和“交互性”是商品3D展示的魅力所在，虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)與商業(yè)的結(jié)合，為體驗(yàn)式零距離的營(yíng)銷方式裝上一對(duì)翅膀。本文通過(guò)對(duì)VR的討論，分析VR技術(shù)在三維產(chǎn)品展示中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)；3D展示；三維互動(dòng)；三維產(chǎn)品展示

中圖分類號(hào)：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1引言

電子商務(wù)時(shí)代，對(duì)產(chǎn)品的展示、宣傳、營(yíng)銷提出了更高的要求，一般的網(wǎng)上產(chǎn)品展示或廣告宣傳僅僅是一幅靜態(tài)的平面圖片或二維的Flash動(dòng)畫(huà)，無(wú)法充分表達(dá)產(chǎn)品的特點(diǎn)、功能、結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以更好地展示產(chǎn)品的特性，它不再只是改善圖像效果，而是動(dòng)態(tài)地、三維地、交互地提供產(chǎn)品信息?？梢宰屜M(fèi)者來(lái)決定如何體驗(yàn)產(chǎn)品，逼真的3D模型，仿佛身臨其境，非常直觀和饒有興趣的互動(dòng)方式，可以把復(fù)雜產(chǎn)品內(nèi)部都模擬出來(lái)，將真正實(shí)現(xiàn)與消費(fèi)者零距離、面對(duì)面，使得個(gè)性產(chǎn)品深入人心，激發(fā)客戶的購(gòu)買(mǎi)欲望，提高成交率。

2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用

2.1產(chǎn)品展示中運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的意義

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) (Virtual Reality, VR) 是20世紀(jì)末興起的一門(mén)嶄新的綜合性信息技術(shù)，它是近來(lái)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)世界的熱點(diǎn)之一，在社會(huì)生活的許多方面有著美好的發(fā)展前景，在輔助營(yíng)銷方面同樣也發(fā)揮了很好的作用。

通常情況下，產(chǎn)品的宣傳通常是通過(guò)模型、平面效果圖、動(dòng)畫(huà)等方式來(lái)展示設(shè)計(jì)效果，這些傳統(tǒng)展示方式都各有其不同的優(yōu)缺點(diǎn)，但有一個(gè)缺點(diǎn)是共同的，即不能以人的視點(diǎn)深入其中，得到全方位的觀察設(shè)計(jì)效果。

(1) 與模型的比較

實(shí)物模型有較大的限制性，不足以體現(xiàn)出產(chǎn)品的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，不便于信息傳播。而運(yùn)用了VR技術(shù)，三維產(chǎn)品展示可以與其它媒體進(jìn)行無(wú)縫結(jié)合，所傳遞的信息量是巨大的。

(2) 與平面效果圖的比較

效果圖只能提供靜態(tài)局部的視覺(jué)體驗(yàn)，對(duì)觀察者提出的其他問(wèn)題與要求必須以相近的圖像或文字加以說(shuō)明，運(yùn)作起來(lái)不直觀、不全面。而以VR為核心的多媒體展示，不需要觀看者發(fā)揮任何的想象力，以空前直觀的方式將項(xiàng)目展現(xiàn)給觀眾。

(3) 與影視動(dòng)畫(huà)的比較

影視動(dòng)畫(huà)在一定程度上彌補(bǔ)了靜止畫(huà)面的不足之處，聲音與動(dòng)畫(huà)同步播放，生動(dòng)細(xì)致，影視動(dòng)畫(huà)有二維、三維的，即使是三維動(dòng)畫(huà)雖有較強(qiáng)的動(dòng)態(tài)三維表現(xiàn)力，但是瀏覽演示方式多數(shù)只是用于產(chǎn)品演示項(xiàng)目，觀者在被動(dòng)的觀看，并不能按照自己的意愿去觀看、查閱、檢索相關(guān)信息，不具備實(shí)時(shí)的交互性。而虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品則完全解決了這些問(wèn)題，人們?cè)谔摂M空間中地點(diǎn)與時(shí)間都是無(wú)限的。

總之，運(yùn)用VR技術(shù)，設(shè)計(jì)者、工程人員以及消費(fèi)者都可從任意角度，實(shí)時(shí)互動(dòng)真實(shí)地看到設(shè)計(jì)效果，身臨其境地了解產(chǎn)品功能和特性，甚至實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁(yè)模式的在線瀏覽，這是傳統(tǒng)手段所不能達(dá)到的。

2.2運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)需要解決的問(wèn)題

經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)也派生出多種不同的方法，現(xiàn)在較為流行的有JAVA3D、QUEST3D、Cult3D、VRML等多種實(shí)現(xiàn)方法，它們也各有其不同的優(yōu)缺點(diǎn)。而對(duì)于三維產(chǎn)品的模擬，Cult3D較為適合。由于 Cult3D采用圖形界面方式，不僅使用方便，而且對(duì)象可在大多數(shù)系統(tǒng)平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)瀏覽器上流暢地顯示。Cult3D能將3D模型、動(dòng)畫(huà)、聲音和JAVA整合在一起，它的交互性能、文件體積和畫(huà)面質(zhì)量等方面的優(yōu)勢(shì)，很受用戶的歡迎，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于眾多電子商務(wù)網(wǎng)站的3D產(chǎn)品展示中。

目前一些常用的三維圖形制作軟件，如3DSMAX、MAYA等都對(duì)Cult3D提供了一定的支持。采用3DSMAX建模，虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境的產(chǎn)品展示與制作產(chǎn)品三維動(dòng)畫(huà)的過(guò)程基本一致，但側(cè)重點(diǎn)有所不同，后者需要的是動(dòng)畫(huà)表現(xiàn)的流暢性及渲染效果，而前者則更關(guān)注實(shí)時(shí)瀏覽的流暢感和空間感和交互性，為達(dá)到預(yù)定的產(chǎn)品三維展示目標(biāo)，必須從產(chǎn)品建模方法和虛擬人-機(jī)交互這兩個(gè)角度來(lái)分析要解決的技術(shù)問(wèn)題。

虛擬產(chǎn)品的幾何模型應(yīng)該考慮產(chǎn)品要表現(xiàn)的性能特點(diǎn)等，同時(shí)也要考慮著人機(jī)交互中的活動(dòng)范圍。由于產(chǎn)品的三維展示需要實(shí)時(shí)運(yùn)行三維模型,因此模型的仿真性與交互的流暢性始終是對(duì)矛盾。經(jīng)實(shí)驗(yàn)與研究，總結(jié)出在創(chuàng)建虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品時(shí)應(yīng)做到下面幾點(diǎn)：

(1) 目前Cult3D只支持多邊形結(jié)構(gòu)的幾何體，雖然Cult3D并沒(méi)有明確限定多邊形的數(shù)量，越多的多邊形意味著需要更多的處理資源，在滿足視覺(jué)要求的前提下，盡量減少模型的面數(shù)。模型創(chuàng)建完后使用3DSMAX中的優(yōu)化修改器(Optimize)進(jìn)行優(yōu)化，能最大限度的減少模型面數(shù)，另外用其他技術(shù)(如紋理)而不是增加幾何造型復(fù)雜度來(lái)提高逼真度。

(2) 對(duì)于相對(duì)復(fù)雜的商品要注意考慮三維模型的層次結(jié)構(gòu)，建模之前要對(duì)模型及交互信息進(jìn)行全面的分析，按照商品模型的層次結(jié)構(gòu)來(lái)分解實(shí)體，再對(duì)實(shí)體的每一部分進(jìn)行分別建模，最后把所有的模型進(jìn)行整合，在Cult3D中設(shè)置從屬關(guān)系。

(3) Cult3D只支持3DSMAX中Standard(標(biāo)準(zhǔn))和Multi/Sub-Object(多維次物體)材質(zhì)類型。貼圖大小必須是2的次方，貼圖大小最大到2048*2048，并盡量縮小尺寸，以提高系統(tǒng)的交互速度。

(4) VR場(chǎng)景的瀏覽是通過(guò)攝像機(jī)來(lái)進(jìn)行的，在3DSMAX中創(chuàng)建攝像機(jī)(camera)來(lái)確定視域和視高，不同的視域和視高在實(shí)時(shí)瀏覽時(shí)能給人以不同的感受。但在同一時(shí)刻只能有一架攝像機(jī)被激活，可以通過(guò)在Cult3D Designer中用select camera Action切換攝像機(jī)。

3三維產(chǎn)品展示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

展示復(fù)雜而多變的商品模型，較有效的處理方法是使用專業(yè)的設(shè)計(jì)軟件，用AUTOCAD、3DMAX將產(chǎn)品的三維模型設(shè)計(jì)出來(lái)，然后將三維模型導(dǎo)出為相關(guān)虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)軟件所需格式的文件，用虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行三維展示的交互設(shè)計(jì)，最后將它發(fā)布到網(wǎng)站上。設(shè)計(jì)流程如下：

3.1三維建模

(1) 在Max中創(chuàng)建一個(gè)產(chǎn)品的三維模型，對(duì)相對(duì)獨(dú)立的部分，尤其是需要交互控制的，應(yīng)該單獨(dú)建模型，調(diào)整部件的運(yùn)動(dòng)中心點(diǎn)，給各部件賦予不同的材質(zhì)，創(chuàng)建攝像機(jī)，最后進(jìn)行整合，就得到了如下的3D模型，如圖2所示。

(2) 為了在虛擬平臺(tái)中更好地模擬產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)，在3DS MAX中，按照實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況的情況，設(shè)置運(yùn)動(dòng)的物體。打開(kāi)Auto Key按鈕，創(chuàng)建關(guān)鍵幀，在非0幀改變物體可變參數(shù)(如移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng))，關(guān)鍵幀之間的其他幀3DS MAX會(huì)用插值的方法自動(dòng)生成。這樣就確定了物體以時(shí)間為橫軸的位移曲線。

(3) 為方便在系統(tǒng)中調(diào)用，將建立好的模型賦予材質(zhì)渲染，在輸出的渲染圖形中就可以觀察到所建立的虛擬模型了。得到的渲染圖如圖3所示。如設(shè)置了動(dòng)畫(huà)還可輸出為視頻文件，觀察動(dòng)畫(huà)效果。

3.2導(dǎo)出C3D文件

通過(guò)3DMAX建立三維模型，生成了*.max文件，因?yàn)镃ult3D并不能直接調(diào)用該文件，需要通過(guò)Cult3D Exporter 導(dǎo)出器轉(zhuǎn)換成C3D文件。導(dǎo)出Cult3D格式文件時(shí)，可在彈出設(shè)置窗口選擇背景、也可預(yù)覽顯示效果，對(duì)于需要設(shè)置動(dòng)畫(huà)的文件，在彈出窗口中的Nodes節(jié)點(diǎn)中，Animation

動(dòng)畫(huà)屬性選定Matrix animation矩陣動(dòng)畫(huà)，最后保存文件，如圖4所示。

3.3虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)

在Cult3D Designer中創(chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目，將模型導(dǎo)入到項(xiàng)目中，創(chuàng)建一個(gè)虛擬組合，以便更好的管理眾多的幾何零部件?；镜慕换バ允鞘褂檬录蛣?dòng)作在其中創(chuàng)建的，經(jīng)編輯設(shè)計(jì)完成可交互控制的工程文件，然后將工程文件編譯成發(fā)布的文件。發(fā)布時(shí)執(zhí)行Save Internet filt命令,可設(shè)置的項(xiàng)目有：Object motions,Vertax motions,sound,Geometries, Html等?？稍O(shè)置壓縮屬性，用以減小文件大小，如圖5所示。

3.4產(chǎn)品的三維展示

制作的Cult3D作品，文件小，在網(wǎng)絡(luò)上傳輸十分迅速。在此將生成的發(fā)布格式與網(wǎng)絡(luò)或其他相關(guān)媒體文件做連接，用網(wǎng)頁(yè)制作工具或其他相關(guān)媒體的制作工具完成網(wǎng)頁(yè)展示界面的設(shè)計(jì)。在網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)中加一段程序代碼，把Cult3D文件嵌入到頁(yè)面中，可以讓瀏覽器在頁(yè)面上顯示Cult3D物體(對(duì)象)，代碼如下：

…

＜o(jì)bject classid="clsid:31B7EB4E-8B4B-11D1- A789-00A0CC6651A8"

codebase="http://www.cult3d.com/download/cult.cab"

width="width in pixels" height="height in pixels"＞

＜param name="src" value="path to the .co file"＞

＜param name="name1" value="value1"＞

＜param name="name2" value="value2"＞

＜embed type="application/x-cult3d-object"＞

pluginspage=http://www.Cult3D.com/newuser/index.html

scr="path to the .co file"

width="width in pixels" height="height in pixels"

name1="value1"

name2="value2"

＜/embed＞

＜/object＞

…

當(dāng)瀏覽器無(wú)法顯示對(duì)象時(shí)，系統(tǒng)會(huì)提示安裝插件，如插件設(shè)在本地自動(dòng)安裝，則可修改程序：codebase= "cult.cab"。

在網(wǎng)頁(yè)還可將3D與Flash結(jié)合創(chuàng)造出完美的視覺(jué)效果。

在瀏覽器中通過(guò)鼠標(biāo)或鍵盤(pán)控制交互的三維產(chǎn)品，圖6所示，如同身臨其境。

4結(jié)束語(yǔ)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是綜合性與集成性極強(qiáng)的高新技術(shù)，通過(guò)三維軟件對(duì)商品進(jìn)行建模，并利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)三維產(chǎn)品展示，既克服了二維展示的缺陷，又發(fā)揮了三維交互展示的效果，技術(shù)潛力十分巨大，應(yīng)用前景廣闊。

參考資料

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