unity3d虚拟博物馆_基于Unity3d的博物馆移动信息化系统刘亿斯 梁灏 黄章菡 黄岳⽥ 赵⽣平 【摘 要】社会、技术和智能⼿机的发展，虚拟场景漫游也作为虚拟现实技术的⼀个想当重要的领域，有着很⼤的应⽤价值和发展空间。旅游景点提供给游客的信息⼀般是印刷⼤量的宣传⼿册或者是指导⼿册，耗费了⼤量的⼈⼒、物⼒和财⼒，这不仅仅照成了资源的浪费，⼈⼒的损失，也照成了环境的污染。把虚拟漫游技术与近年来发展得正⽕热的Android相结合，以桂林李宗仁官邸为基础，将这个场景进⾏数字化并且移植到⼿机上。系统通过计算机图形技术，将现实的场景保证⼀定视觉效果的时候同时进⾏可视化三维建模设计，达到⼀定的视觉效果的同时，构建⼀个⼿机上虚拟的场景。 【关键词】虚拟现实；虚拟场景漫游；Android；Unity3d
1 课题的研究背景以及意义
⼈们的⽣活⽔平不断的提⾼，⼈们也越来越愿意去花时间去外⾯看看，然⽽在世界上，旅游的景点这么多，我们不可能把每⼀个景点都去看⼀遍，同时随着智能⼿机和⽹络的发展，我们所需要的东西似乎随时都能够到，⽽且交互式虚拟现实技术也在⽹络上随着应⽤得到发展。所以，结合这个情况，我们就应⽤Unity3d的虚拟现实技术和三维建模技术将⼀个博物馆的场景数字化后移植⼿机上，这样，某些我们去不到的场景就能够在⼿机上体验了。
通过虚拟现实的技术，我们可以把远处的场景或者是已经设计好但在现实世界中并不存在的东西让⽤户提前体验，这在设计与规划、虚拟游览、购物、交互式娱乐等⽅⾯都会有重⼤的经济效益。
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2 课题的研究内容
海陵岛有什么好玩的在该课题中，主要的内容是以⼀个场景为蓝本，实现⼀个场景的虚拟化，在保证环境的真实性的情况下，适当提⾼艺术性，让观众能够较为直观的了解场景的结构。开发过程中虚拟现实技术主要使⽤3dsmax建模软件和Unity3d开发⼯具，同时还对android⽅⾯上的功能进⾏修改。其中3dsmax主要⽤于建筑、设备、设施等场景的绘制，Unity3d⽤于对场景的整合，同时也负责添加脚本以和⽤户进⾏交互。
为了能够让⽤户更加全⾯的了解这个场景，我们还把实地考察的照⽚和获取的信息放到我们已经建好的⽹站上⾯，这个⽹站我们主要是使⽤Php语⾔⽀持的yii framework、前端⽤bootstarp和jquery、数据库是MySQL、服务器软件是Apache。同时把图⽚⽂字的数据保存到我们的数据库中，⽅便后期能够对⽹站内容进⾏更新。
3 概要设计
3.1 Unity3D
沈阳海底世界门票价格本团队在项⽬之初进⾏了实地考察、取景⼯作获取了⼤量的相关照⽚。接着使⽤3dsmax建模⼯具根据获取到的照⽚进⾏建模⼯作，同时设置好贴图并且导出到Unity3d中。
导⼊到Unity3d中后，根据实际的情况以及⼿机性能上的限制，植被系统不宜设置过多，否者会由于⾯⽚数过多⽽会出现卡顿的情况。根据多次测试，在测试平台⾼通骁龙S800的⼿机上(⼿机为LG G2与nexus 5)，Tris在1.5m左右、Verts在2.1m左右，流畅度是可以接受的，同时场景的植被也不⾄于太少显得过于单⼀。
3.2 ⽹站功能
根据需求设计⽹站功能如图所⽰。管理员模块即⽤户模块，管理后台登陆⽤户，可进⾏添加新管理员和删除管理员；新闻模块，管理和显⽰博物馆新闻；通知模块，管理和显⽰博物馆的实时公告；⽂物模块，管理⽹站中博物馆展⽰的⽂物，以图⽂并茂的⽂章向⽤户展⽰⽂物；博物馆简介，对博物馆的简介和背景的管理；资源模块，管理⽹站⽂章的资源如图⽚等。
4 详细设计
福建平潭旅游攻略4.1 Unity3d
4.1.1 NavMesh组件
在Unity3d中，系统已经内置了⼀个名为NavMesh的组件，在Navigation⾯板⾥⾯我们可以将系统⾥⾯的建筑设置为障碍物，点击Bake后可以在Sense视图中看到相关更改。同时给⼈物挂上NavMeshAgent以及添加上简单的脚本即可实现⾃动寻路功能了。(相关API：NavMeshAgent.SetDestination())。
4.1.2 A*算法
⽽A*算法则是综合了这两个算法的优点，A*算法的核⼼思想则是在获取到⼀个新的可⾏节点时，会将新的这个可⾏节点与起点判断，同时与终点进⾏判断，评估这两者代价。当然，下⼀个节点的来源依然是环绕在当前节点的周围。不同的是在每次主循环时A*算法会评估每个节点的的价值。因此，如何判断每个节点的价值是很重要的，⾄于如何判断，我们有许多种⽅法，⽐如，曼哈顿距离、对⾓线距离，欧⼏⾥得距离。张家界索道事故死一百多人
在Unity3d中，我们可以使⽤AStarPathFinding插件来实现这个功能，该插件已经为我们封装好了我们所需要的绝⼤部分的功能。⾸先，需要给障碍物设置好碰撞体，同时将相关障碍单独分类到新的⼀层中，我这⾥设置的层为Obstacles。接着在A*的Gameobject中的设置好相关的参数。最后只要在开始移动的时候使⽤该插件提供的⽅法即可移动了(图1)。
4.2 ⽹页
4.2.1 ⽹站基本框架模式
后台的开发使⽤Yii framework1.0(以下简称Yii)版本。Yii是⼀个基于组件的⾼性能PHP框架，⽤于开发⼤型Web应⽤。Yii采⽤严格的OOP编写，采⽤MVC的架构模式，开发中过程中遵守Yii的MVC原则，所以⽹站的整体设计模式是MVC模式。Yii实现了ActiveRecord数据库访问模式，ActiveRecord遵循标准的ORM模型(对象关系映射模型)，表映射到记录，记录映射到对象，字段映射到对象属性。项⽬中的数据库访问基本经过ActiveRecord。
4.2.2 ⽹站内容管理(数据库访问)
⽹站的内容分为新闻、公告、本馆简介、历史背景和馆藏⽂物五类，存储在同⼀个表中，下⾯把这五类内容统称为⽂章。进⾏⽂章的增删改查时，都通过Article类。Article类继承于Yii的CActiveRecord类，通过Yii提供的接⼝可以简单的就能实现对数据库的访问。⽐
如，Article：：model()->deleteByPk(1)即实现了删除id为1的⽂章。⽂章的区别主要在type字段上。
4.2.3 资源管理
CKEditor可以直接插⼊多媒体等资源到⽂章中，但是插⼊资源后，资源就不好管理了。为实现资源的管理，⽹站中设计了⼀个资源管理模块⽤于管理⽹站中的资源，同时编写了⼀个CKEditor的插件⽤于
把资源模块的资源插⼊⽂章中。
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5 该课题的创新点
(1)与原有的博物馆的场景相结合，参考原来博物馆的模型建⽴，最⼤化的在移动平台上实现模拟博物馆的模样。
(2)通过Unity3d的mono多平台发布技术，⽇后能够快速地发布到多个平台上，并且保持不同平台体验的⼀致性。
(3)在Android平台上，将Unity3d和android技术相结合，实现了分⼯功能，也即在Unity3d实现模型展⽰和虚拟漫游功能，在android端实现主要的UI设计和模型介绍。
(4)对原有的博物馆进⾏的建模⼯作，并且使⽤Unity3D建⽴了⼀个场景，⽤户可以在⼿机上进⾏博物馆虚拟漫游。这样，⽤户就不需要到达博物馆就能⼤概了解到博物馆的内部结构。并且我们也能够结合暴风影⾳公司开发的暴风魔镜，能够提供更加真实的漫游体验。
【参考⽂献】
[1]湖光军.三维虚拟校园⾃动漫游系统的设计与实践[D].⼭东：⼭东⼤学软件学院，2013.
[2]王运.基于⼿机Android平台的虚拟校园漫游系统的设计与实现[D].北京：北京⼯业⼤学软件学院，2013.
[3]王洪.基于虚拟现实的三维漫游技术研究与实践[D].四川：电⼦科技⼤学计算机学院，2013.
