基于VR技術(shù)的龍泉蜀景博覽觀光區(qū)交互展示系統(tǒng)研究

符清芳 伍星

摘 要：隨著計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備性能的提升，VR技術(shù)的發(fā)展，VR技術(shù)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。主要介紹了蜀景博覽觀光區(qū)虛擬展示系統(tǒng)研究的必要性，以及其基于UE4引擎的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)流程，還有其主要功能模塊實(shí)現(xiàn)的過(guò)程。

關(guān)鍵詞：VR;龍泉蜀景博覽觀光區(qū);互展設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：TB ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.24.110

1 引言

虛擬現(xiàn)實(shí)是用計(jì)算機(jī)技術(shù)模仿已知的事物變化規(guī)律構(gòu)造出來(lái)的一種人工環(huán)境，可以使人置身于這種虛擬環(huán)境中產(chǎn)生等同真實(shí)環(huán)境的感受和體驗(yàn)，并可與之相互作用。

而近幾年，隨著計(jì)算機(jī)軟硬件的發(fā)展，以及體驗(yàn)性VR設(shè)備的出現(xiàn)，“VR”這個(gè)詞頻頻出現(xiàn)在公眾的視野中，2016年更是被稱(chēng)為“VR元年”。作為一種新的顯示技術(shù)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)幾乎與全行業(yè)都有關(guān)系;相對(duì)于傳統(tǒng)的顯示技術(shù)，它具有沉浸性、構(gòu)想性、自主性等特點(diǎn)，也因此受到了各行各業(yè)的追捧。而想要獲得更高的沉浸性，除了應(yīng)用VR設(shè)備，更重要的是虛擬環(huán)境的真實(shí)程度，即場(chǎng)景越真實(shí)，沉浸性就越高，所以一個(gè)好的渲染引擎尤為重要;虛幻引擎（UE4）是Epic公司開(kāi)發(fā)的游戲引擎，主要用來(lái)制作3A級(jí)游戲、電影制作以及逼真的可視化應(yīng)用，其實(shí)時(shí)渲染能力在同類(lèi)引擎中都是頂尖級(jí)別的，也因其滿(mǎn)足制作虛擬現(xiàn)實(shí)內(nèi)容的一切需求，近年來(lái)，用其制作的虛擬現(xiàn)實(shí)內(nèi)容也非常多;所以選擇虛幻引擎作為開(kāi)發(fā)署景博覽觀光區(qū)展示系統(tǒng)的工具，可以獲得高逼真的虛擬環(huán)境，讓體驗(yàn)者可以獲得更高的沉浸感。

蜀景博覽觀光區(qū)依托四川旅游學(xué)院而建，占地面積31952m2，以四川省具有代表性的岷江水系（岷江水系的斷句方式）作為設(shè)計(jì)線(xiàn)索，穿插九寨溝、黃龍、青城山、都江堰、峨眉山、樂(lè)山大佛幾處獲得聯(lián)合國(guó)“世界遺產(chǎn)”稱(chēng)號(hào)的國(guó)家級(jí)風(fēng)景區(qū)，將其主要景點(diǎn)按不同比例縮小建造，結(jié)合景區(qū)綠化植被、游覽路徑、休閑設(shè)施、標(biāo)識(shí)系統(tǒng)等功能設(shè)施，并融入中國(guó)古詩(shī)詞文化打造出的獨(dú)具四川特色的精華景點(diǎn)觀光區(qū)，屬于國(guó)家AAA級(jí)景區(qū)。

將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與蜀景博覽觀光區(qū)結(jié)合，以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)展示蜀景博覽觀光區(qū)：

（1）打破時(shí)間與空間的限制，為不能親臨蜀景博覽觀光區(qū)的人們提供一個(gè)可以了解其的平臺(tái)，讓遠(yuǎn)在千里之外的人也能領(lǐng)略其風(fēng)采，蜀景博覽觀光區(qū)依托四川旅游學(xué)院而建，也能對(duì)學(xué)校起到一個(gè)宣傳推廣的作用。

（2）對(duì)蜀景博覽觀光區(qū)進(jìn)行虛擬再現(xiàn)，讓其變?yōu)榭捎谰帽４娴臄?shù)字蜀景博覽觀光區(qū)，成為我國(guó)永遠(yuǎn)不會(huì)消失的文化遺產(chǎn)。

2 開(kāi)發(fā)流程

整個(gè)虛擬展示系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)涉及很多環(huán)節(jié)，而一個(gè)高效的開(kāi)發(fā)流程有助于項(xiàng)目的順利進(jìn)行，具體開(kāi)發(fā)流程如圖1所示。

2.1 數(shù)據(jù)收集與分析

蜀景博覽觀光區(qū)的虛擬再現(xiàn)，需要對(duì)其主要的景點(diǎn)進(jìn)行三維建模，然后實(shí)現(xiàn)虛擬場(chǎng)景再現(xiàn)，而模型數(shù)據(jù)主要依靠實(shí)景拍照，測(cè)量，目測(cè)等方法來(lái)進(jìn)行收集。并將收集到的圖片通過(guò)處理使其符合使用的標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行三維建模。本項(xiàng)目主要采用3Dmax軟件進(jìn)行模型的建立。

場(chǎng)景構(gòu)建。

將建好的模型（.Fbx）導(dǎo)入虛幻4中，并根據(jù)獲取到的蜀景博覽觀光區(qū)的平面圖放置對(duì)應(yīng)的模型。

2.2 界面設(shè)計(jì)

界面的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，主要采用虛幻4引擎的視覺(jué)UI創(chuàng)作工具——虛幻動(dòng)態(tài)圖形UI設(shè)計(jì)器（UMG）。UMG可用于創(chuàng)作想要呈現(xiàn)給用戶(hù)的UI元素，比如系統(tǒng)內(nèi)的HUD、菜單或與界面相關(guān)的其他圖形。

本系統(tǒng)的UI部分，主要用于導(dǎo)航。將特色景點(diǎn)做成導(dǎo)航UI，用戶(hù)可以通過(guò)點(diǎn)擊相應(yīng)的按鈕，即可快速到達(dá)到目標(biāo)點(diǎn)，其設(shè)計(jì)界面如圖2所示。

其最終效果如圖3所示。

2.3 系統(tǒng)交互功能實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)交互功能用藍(lán)圖實(shí)現(xiàn)。藍(lán)圖是虛幻引擎中的可視化腳本系統(tǒng)，它是一個(gè)完整的游戲腳本系統(tǒng)，其理念是，在虛幻編輯器中，使用基于節(jié)點(diǎn)的界面創(chuàng)建游戲可玩性元素。和其他一些常見(jiàn)的腳本語(yǔ)言一樣，藍(lán)圖的用法也是通過(guò)定義在引擎中的面向?qū)ο蟮念?lèi)或者對(duì)象。該系統(tǒng)非常靈活且非常強(qiáng)大，因?yàn)樗鼮樵O(shè)計(jì)人員提供了一般僅供程序員使用的所有概念及工具。另外，在虛幻引擎的 C++ 實(shí)現(xiàn)上也為程序員提供用于藍(lán)圖功能的語(yǔ)法標(biāo)記，通過(guò)這些標(biāo)記，程序員能夠很方便的創(chuàng)建一個(gè)基礎(chǔ)系統(tǒng)，并交給策劃進(jìn)一步在藍(lán)圖中對(duì)這樣的系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展。

系統(tǒng)主要交互功能就是當(dāng)點(diǎn)擊按鈕（目標(biāo)地點(diǎn)）時(shí)，場(chǎng)景切換到目標(biāo)地點(diǎn)。場(chǎng)景切換主要通過(guò)Target（目標(biāo)點(diǎn)）設(shè)置用戶(hù)的位置。為每個(gè)場(chǎng)景分別添加Target（目標(biāo)點(diǎn)），并將各個(gè)Target（目標(biāo)點(diǎn)）與UI按鈕事件聯(lián)系起來(lái)。

以天下第一山為例：其具體邏輯如圖4所示。

3 結(jié)語(yǔ)

本文主要介紹了基于UE4引擎的蜀景博覽觀光區(qū)虛擬展示系統(tǒng)研究的價(jià)值意義，以及開(kāi)發(fā)的設(shè)計(jì)流程，和主要功能模塊實(shí)現(xiàn)的過(guò)程;利用實(shí)時(shí)渲染較好的UE4引擎開(kāi)發(fā)本虛擬展示系統(tǒng)，既拓展了可體驗(yàn)的VR數(shù)字內(nèi)容，又宣傳了我國(guó)的一些著名景點(diǎn)，并讓無(wú)法到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)的用戶(hù)可以足不出戶(hù)的體驗(yàn)我國(guó)的大好河山，也創(chuàng)新了蜀景博覽觀光區(qū)的展示方式。

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