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基于 Unity3d

热度0票浏览152次时间：2020年7月21日 14:13

余明艳

( 广东交通职业技术学院，广东，广州 510000 )

摘要：为普及农业科普知识，更好展示农场自然风光，本文主要研究以农场漫游为主题采用Unity3d引擎设计一款集娱乐性、交互性和沉浸感于一体的交互式游戏，寓教于乐。

关键词：漫游；虚拟游戏

农业科普是当前我国科普工作的重要组成部分，建国以来我国始终坚持开展农业科普工作，随着信息时代的发展，新技术为科学传播工作者带来了新工具、新手段和新思路，传统的农业科普形式因其内容的单一和传播内容的局限性受到严峻的挑战。Unity3D是3D游戏开发工具和游戏引擎套件，其中包括了图形、音频、物理和网络等诸多功能模块，并提供了一个整合以上功能的、强大的图形化编辑器。近年来，Unity3D被广泛应用于虚拟场景的模拟、驾驶模拟、游戏娱乐软件、医疗、教育等诸多领域。

为在青少年中普及农业科普知识，更好地宣传和展示我国农场的自然风光，本文采用Unity3d引擎设计一款以农场漫游为主题的集娱乐性、交互性和沉浸感于一体的交互式游戏，寓教于乐。

一、游戏的设计

1.游戏设计目标

虚拟农场漫游游戏要为用户提供尽可能真实的农场模拟环境，并实现角色与场景间的互动，其具体设计目标如下：

（1）系统具有良好的用户界面，能吸引用户眼球。

（2）构建农场农林作物高精度的全景模型。用户可以通过鼠标来放大、缩小和旋转农林作物模型，并从任意角度观察。

（3）系统支持两种游览模式：即自由游览模式和自动游览模式。自由游览下，用户可按第一人称视角通过键盘和鼠标控制角色在虚拟农场中随意参观、游览。自动游览下指用户可按事先设定好的人称视角，沿固定线路参观、游览农场。

（4）媒体展示。虚拟农场中可以嵌入Flash、视频、音频、文本等多媒体信息，当用户到达交互区域或通过鼠标点击交互对象，能够在弹出窗口中播放相关的科普知识等信息。

2.游戏设计步骤

虚拟农场漫游游戏主要包括以下几个设计步骤：

（1）创建农场模型库。采用三维建模工具创建地形、主要农场环境等模型，并尽量保证与真实环境的比例相同。

（2）场景构建。为三维模型贴上逼真的素材，构建完整的农场场景。

（3）导入Unity3D引擎。将模型导入Unity 3D引擎，将静态场景与Unity引擎连接。

（4）设计交互式漫游角色及场景。实现游戏角色和场景间的互动。

3.游戏主要关键技术设计

（1）采用3DMAX进行模型优化

农场模型及场景设计环节主要采用了3DMax三维动画软件。为保证虚拟仿真效果和系统运行性能，在创建模型时尽量使用标准几何体，农场表面采用纹理贴图，农林作物采用广告牌技，通过采用减少材质数量、压缩贴图等优化方法优化模型。

（2）虚拟交互技术

Unity3D引擎为游戏开发平台，虚拟交互的核心是通过交互脚本的编写实现静态场景及信息的动态交互。虚拟交互技术主要包括自由游览、自动游览和信息交互技术。采用虚拟交互技术，用户可以通过游戏界面访问虚拟农场，体验逼真的农场环境；用户通过导航菜单选择自由游览、自动游览；通过键盘控制角色的运动，使用鼠标点击农作物可以了解相关的信息等。

二、结论

本文设计、开发基于Unity3D引擎的交互式虚拟农场漫游游戏，为青少年提供了逼真的农场环境和科普知识学习平台，且具备良好的实时性和交互性。

参考文献：

[1]尹大伟,张熙若,李欢欢,马恒锐,孟祥锐.基于Unity3D的虚拟校园漫游系统及其关键技术研究[J].软件工程,2019(9)17:19.

[2]李猛.3D可视化技术在教学中的应用与研究[J].职教天地.2018(12):34-35.

[3]段薛孔,李潼,朱旭东,吴兰.Unity3D 游戏场景中人物角色动画的设计[J].电脑知识与技术,2019(3):199-200.

[4]肖建良,张程,李阳.基于Unity3D的室内漫游系统[J].电子设计工程,2016(19):54-56.

[5]李在贤 .Unity5权威讲解 [M].北京 :人民邮电出版社,2016:15.

项目基金：2017年广东省自筹经费类科技计划项目（编号: 2017ZC0355）。

作者简介：余明艳（1975-），女，江西南昌人，硕士，副教授；研究方向：计算机应用。