【正文】 、戰(zhàn)爭應用到教育、科研、娛樂、建筑、醫(yī)療、工業(yè)等各個方面。 此處引自參考文獻[13]，虛擬現(xiàn)實歷史部分隨著生產(chǎn)加工制造業(yè)技術的不斷發(fā)展，生產(chǎn)加工水平也不斷提高，虛擬現(xiàn)實技術已成為各國致力研究的熱點之一，在應用、學術研究及軟件支持等方面取得了顯著的成果。1970年，出現(xiàn)了第一個功能較齊全的HMD系統(tǒng)。它給人類探索宏觀世界和微觀世界以及由于種種原因而不便于直接觀察的事物運動變化規(guī)律提供了極大的便利，為各類技能的訓練與培訓提供了更自然的界面與環(huán)境，同時也為數(shù)字媒體領域，比如影視、娛樂等，提供了一種新的、交互的、更富刺激性的和更具有實感的新興技術。它具有沉浸感、交互性、構想性。虛擬現(xiàn)實技術作為許多相關學科領域的交叉、集成的產(chǎn)物，其地位及分量可想而知。自然，虛擬場景人物動作控制研究作為核心技術之一，受到了相關研究人員的重點照顧。因此，和一些發(fā)達國家相比，我國在該方面的技術還有一定的差距，但已引起政府有關部門和科學家們的高度重視。因為在任何場景里，人總是焦點。虛擬現(xiàn)實技術一經(jīng)應用，就向人們展示了誘人的前景，因此在世界各國特別是發(fā)達國家進行了廣泛的研究。運用了網(wǎng)絡技術，該系統(tǒng)的實現(xiàn)便擺脫了單機虛擬場景里用戶之間人物互動交流不足的弱點。網(wǎng)絡虛擬社區(qū)的具體搭建，第一是要有內(nèi)部的互動，然后就是要有外部網(wǎng)絡之間的交流。之后，用戶就像在現(xiàn)實生活中一樣，可以在虛擬的環(huán)境里面自由活動，任意交互，上可談天論地，登高望遠；下可穿梭叢林，一窺海底之奧。經(jīng)過一番討論，本次畢業(yè)設計決定運用Unity3D虛擬現(xiàn)實軟件，加以3DS Max建模軟件配合，虛擬出場景和人物作為研究手段，然后在虛擬現(xiàn)實的大環(huán)境下，以腳本進行對虛擬人物動作控制的研究，實現(xiàn)人物與場景相結合，場景的天氣控制，網(wǎng)絡多人交互，網(wǎng)絡坐標方向同步，網(wǎng)絡人物動作同步，即時聊天等等。它一經(jīng)應用，就向人們展示了誘人的前景，因此在世界各國特別是發(fā)達國家很多都為此進行了廣泛的研究。而虛擬場景人物動作控制研究作為虛擬現(xiàn)實技術的核心技術之一，其地位之關鍵，不容置疑。經(jīng)過一番比較深入的研究，基本上完成了在設計階段定下的指標。除此之外，用戶還能對其他也在虛擬社區(qū)中活動的用戶做一些特殊的動作，比如彈跳、賽跑等。因此這就涉及到Unity3D軟件，建模軟件，貼圖軟件以及服務器等關鍵技術了。而整個虛擬環(huán)境人物動作控制的主要問題也隨之得到解決。在美國，虛擬現(xiàn)實技術的發(fā)源地，幾乎就代表了這項技術的最高水平。因此，人物動作控制勢研究勢必恒久地發(fā)展下去！在日本，該技術大量被應用于游戲行業(yè)。根據(jù)我國國情，制定了虛擬現(xiàn)實技術研究相關的策略。如哈爾濱工業(yè)大學已成功虛擬出人的高級行為中特定人臉圖像的合成，表情合成和唇動合成等技術問題，取得了突破性進展。我們不能老是等待別人發(fā)展起來了再去學習別人的東西，我們要自強！我們要有自己的一席之地！趁著這門新興技術尚未有多大差距，我們難道不應該策馬奔騰，與列強角逐嗎？虛擬場景人物動作控制研究作為核心技術之一，它一定要由我們自己完成。它可以把抽象、復雜的計算機數(shù)據(jù)空間表示為直觀的、用戶熟悉的實物。一、歷史背景概況自1965年始，Ivan Sutherland在篇名為《The Ultimate Display》（終極的顯示）的論文中首次提出了包括具有交互圖形顯示、力反饋設備以及聲音提示的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的基本思想后，人們對它的研究便踏上了歷程。基于從60年代以來所取得的一系列成就，美國的VPL（Veterinary Products Laboratories）公司的創(chuàng)建者 Jaron Lamer在80年代初最后確定以虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality）一詞作為這一領域的專用術語。而近些年來，迅速發(fā)展的計算機硬件技術與不斷改進的計算機軟件系統(tǒng)相匹配，使得人機交互系統(tǒng)的設計不斷創(chuàng)新。二、技術特色一個合格的虛擬現(xiàn)實產(chǎn)品，往往擁有以下幾個特色：①沉浸性：這是虛擬現(xiàn)實的核心，指使用戶投入到由計算機生成的虛擬場景中的能力。一個成熟的虛擬現(xiàn)實產(chǎn)品，一定能夠讓用戶真真切切感受得到自己可以影響周圍的環(huán)境，可以按照個人習慣在虛擬場景中活動。在虛擬社區(qū)中，一群主要藉由計算機網(wǎng)絡彼此溝通的人們,他們彼此有某種程度的認識，分享某種程度的知識和信息，進行某種程度上的交流，因此在很大程度上如同對待朋友般彼此關懷。通過討論和爭鳴解決問題，消除歧見。再次，社區(qū)因為無地域性的限制，任何人都可以來，任何人都可以走，若是虛擬社區(qū)用戶量可觀，就必然導致群體流動的頻繁性。第三節(jié) 虛擬人物在任何場景里，人總是焦點。因此虛擬人物憑借它的代表性，成為了虛擬場景中的重中之重?！拔铱刹豢梢蕴吭趺刺饋?？”“我想跟別人打個招呼，怎么才能打招呼？”“我想走到那邊去，該如何走？”等等這些問題，無一不說明著用戶對于虛擬人物的關切程度。在虛擬社區(qū)這個大環(huán)境下，用戶們通過虛擬人物在整個社區(qū)中相互交流、相互影響。與之相對，沒有了虛擬人物的虛擬社區(qū)，仿佛是一潭死水，沒有了意義。最初的研究應用主要集中在美國軍方對飛行駕駛員與宇航員的模擬訓練。美國宇航局里面的Ames實驗室致力于一個叫“虛擬行星探索”(VPE，Virtual Planet Explore)的實驗計劃。喬治梅森大學研制出一套在動態(tài)虛擬環(huán)境中的流體實時仿真系統(tǒng)。而就目前看，空間的動態(tài)性和時間的實時性是這項技術的重點。他們的產(chǎn)品還包括建筑和科學可視化計算。PEL)開發(fā)的訓練和模擬系統(tǒng)，通過改進人機界面來改善現(xiàn)有模擬系統(tǒng)，以使用戶完全介入模擬環(huán)境，致力于沉浸。2008年10月2729日，在法國舉行的ACM協(xié)會（美國計算機協(xié)會，Association for Computing Machinery，創(chuàng)立于1947年，是世界上第一個科學性及教育性計算機學會）關于VirtualTechnoogy的大會，整體上促進了虛擬現(xiàn)實技術的深入發(fā)展。NEC（日本電氣股份有限公司，Nippon Electric Company）公司則開發(fā)了一種虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，用代用手來處理CAD（計算機輔助設計，ComputerAided Design）中的三維形體模型。隨著計算機圖形學、計算機系統(tǒng)工程等技術行業(yè)的興起和的高速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術也已得到了相當?shù)闹匾暎鹞覈鹘缛耸康臒崃遗d趣和廣泛關注。其虛擬現(xiàn)實與可視化新技術的研究室集成了分布式虛擬環(huán)境，用于提供實時的三維動態(tài)數(shù)據(jù)庫、虛擬現(xiàn)實演示環(huán)境等。由此觀之，我們完全可以相信未來實現(xiàn)虛擬完全化也將不再是夢想。但由于本次課題條件有限，技術水平也相應欠缺，因此只能從視覺和聽覺這兩方入手進行開發(fā)，還請見諒。 2140 )，內(nèi)存()，顯卡(GeForce 7300GT)。在3DSMAX里面建好模型后，再導入Unity3D虛擬現(xiàn)實引擎進行后期加工。第二節(jié) 關鍵技術軟件相關介紹一、Unity3D虛擬現(xiàn)實引擎對于Unity3D，相信很多人都還比較陌生。它支持把涉及3D游戲開發(fā)，AR（增強現(xiàn)實，Augmented Reality）領域、3D Web領域、建筑、時裝、商品宣傳等所有領域中所使用到的軟件在最短的時間內(nèi)開發(fā)成現(xiàn)在的大多數(shù)平臺(如PC, Mac, IPhone, IPad, Android, Wii, PS3, XBOX360等)。同時，它還具有世界上任何其他開發(fā)工具都不能與之媲美的性價比優(yōu)勢。這款服務器能讓開發(fā)者高效地開發(fā)多人應用及游戲，主要用來創(chuàng)建多玩家游戲。在本次課題中，我主要運用SmartFoxServer來搭建社區(qū)服務器，完成虛擬社區(qū)的初步要求。另外，SmartFoxServer還可以后臺連接數(shù)據(jù)庫，多方位支持，這樣既確保了安全性，又提高了效率，事半功倍。在應用范圍方面，該軟件被廣泛應用于廣告、影視、工業(yè)設計、建筑設計、多媒體制作、游戲、輔助教學以及工程可視化等領域。在國內(nèi)發(fā)展的相對比較成熟的建筑效果圖和建筑動畫制作中，3DS MAX的使用率更是占據(jù)了絕對的優(yōu)勢。在本次課題中，3DS MAX起著奠基性的作用，是所有素材的起點。Photoshop圖像處理工具：這是一款在計算機圖形界婦孺皆知，耳熟能詳?shù)能浖?，是Adobe公司旗下最為出名的圖像處理軟件之一。 圖像編輯是圖像處理的基礎，可以對圖像做各種變換。校色調(diào)色是photoshop中也是深具威力的功能之一。 本小點內(nèi)容引自參考文獻[12]，The Photoshop CS/CS2 wow!，功能介紹部分第三章 系統(tǒng)總體設計分析第一節(jié) 總體結構分析當一個項目一旦被確定，做一個需求分析是必不可少的。該分析則主要是通過對項目的主要內(nèi)容和配套條件，從技術、經(jīng)濟、工程等方面進行調(diào)查研究和分析比較，并對項目建成以后可能取得的財務、經(jīng)濟效益及社會環(huán)境影響進行預測，從而提出該項目是否值得投資和如何進行建設的咨詢意見，為項目決策提供依據(jù)。然后，從這一點出發(fā)，擬出其所需要的一般功能，大致如下：用戶登錄界面角色選取輸入用戶名登錄社區(qū)行走跳躍等人性化功能地理位置導航角色的動作、行為公用的聊天空間 虛擬總體構架第二節(jié) 研究的主要目標分析一、研究的基本內(nèi)容①虛擬環(huán)境：其具體的素材一方面到網(wǎng)上搜尋，一方面自己制作。從宏觀上來說，程序控制著整個系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)，如多人之間的數(shù)據(jù)交流，協(xié)議信號發(fā)送，人物動作同步，系統(tǒng)負荷減量等。從本課題來說，這次設計的交互性開發(fā)主要基于Unity3D引擎進行的。在本次畢業(yè)設計中，我主要使用的是我相對較為擅長的C腳本。而若在后期想要對它進行維護，也是十分輕松的：不需多長時間就可以定位代碼的位置并對其進行修改了，方便而靈活。第四章 詳細設計第一節(jié) 系統(tǒng)具體架構結合第三章的需求分析，我們已可以構建出該系統(tǒng)的框架。②昵稱登錄處：用戶在選擇角色的時候同時可以為這個角色命名，使之代表自己。后臺則負責提交人物角色編碼和昵稱到SmartFoxServer服務器端，并且標記用戶已登錄的狀態(tài)，并從下一時刻開始，接收用戶的數(shù)據(jù)包和對用戶發(fā)送數(shù)據(jù)包。后臺則主要負責解析其他用戶的位置數(shù)據(jù)包，以如實地反映到地圖上來。因此，多人聊天版塊就致力于解決人物交流的問題。⑦登出到登錄模塊：用戶可以隨時退出虛擬社區(qū)，進入選擇人物和昵稱的版塊。因此，我只能說是盡力將我所做的東西以最簡單直白的方式表達出來。當場景已經(jīng)成功導入之后，調(diào)節(jié)是必不可少的。Main color是物體材質(zhì)球顏色 模型調(diào)節(jié)圖地形的調(diào)節(jié)以及樹木草地的增減：Terrain下面有7個按鈕，第一個是提升和降低地勢高度，提升即是點擊目標位置即可。第三個則是柔和地勢銜接的，因為直接的拔高可能導致地形不自然，要通過這個來進行調(diào)節(jié)。第六個是種草系統(tǒng)，方法跟種樹系統(tǒng)差不多，不過草是一張一直面向你的圖片，并非像樹那樣是一個模型。因此我們直接進入虛擬人物動作控制的論述。 人物模型調(diào)節(jié)圖說到人物骨骼動畫，就不得不講述一下人物骨骼動畫與人物模型之間的關系。而人物骨骼動畫則是可不見的，沒有任何可視化的屬性。沒有靈魂的肉體，就是靜止的，毫無動作；而沒有肉體的靈魂，也是漂浮的，不能得到具體的表現(xiàn)。如run、idle、jump等，分別就代表了人物的跑時、清閑時和跳時的動作。我在做畢業(yè)設計的時候，為了方便調(diào)用，以3為命名規(guī)則。 }} void SendAnimationMessage(string message) { SmartFoxClient client = ()。 (data)。其中，(GetComponentInChildrenAnimation() as Animation).CrossFade(message)。意在建立一個關于SmartFoxClient的類，之后又創(chuàng)建網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包data。 SendMessage(PlayAnimation, run)。 moveDirection *= speed。 jumpJudge=true。 = tempjumpSpeed。它的判定通過鍵盤上W、S、A、D來實現(xiàn)的。(Animation).Play(walljump)。我們可以看到左邊的人物正在播放用腳踹的特殊骨骼動畫。因為之前有3個必不可少的動作：idle、walljump、run，因此我們就從第4個開始判定。在它的支持下，用戶與用戶之間才能互為可見，才能聊天交流。此版本免費支持50個人個人同時在線，超過此數(shù)值將會收費。如下： 服務器端的配置文件（引自SmartFoxServer配置文件）在該Config文件里，有很多關于服務器的配置，ServerIP是服務器的IP位置，為“*”則表示本機的IP。另外還有其它很多關于服務的配置的接口，均在本config文件里。在服務器第一次啟動的時候，會自動配置JAVA運行環(huán)境，配置完成后，會自動進入服務器的啟動環(huán)節(jié)。須知，外部訪問若無端口攔截是很危險的，因此不可能不限制端口。打開 控制面板Windows防火墻例外添加端口。編寫聊天版塊的時候，我設置了一個按鈕，用來打開或關閉聊天框。using 。 else =true。由于這是一款國外軟件，不支持中文字符，因此我必須要引入中文字符，并且配置好。ChatController是我聊天框的類，judgewindow則是這個類暴露出來的控制打開和關閉的接口，在U3D工程項目中，類與類的調(diào)用都是十分方便快捷的，無須顯式調(diào)用。其中，(userMessage,40)。值得一提的是，Unity3D要想引用SmartFoxServer相關的接口，將該DLL文件放到工程之下即自動導入到項目中來。(StringToUnicode(message))。在本代碼中，接收的接口是private void AddMyChatMessage(String message)。第六節(jié) 網(wǎng)絡同步的實現(xiàn)對于一個虛擬社