【正文】 算。喬治梅森大學(xué)研制出一套在動(dòng)態(tài)虛擬環(huán)境中的流體實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)。最初的研究應(yīng)用主要集中在美國(guó)軍方對(duì)飛行駕駛員與宇航員的模擬訓(xùn)練。在虛擬社區(qū)這個(gè)大環(huán)境下，用戶(hù)們通過(guò)虛擬人物在整個(gè)社區(qū)中相互交流、相互影響。因此虛擬人物憑借它的代表性，成為了虛擬場(chǎng)景中的重中之重。再次，社區(qū)因?yàn)闊o(wú)地域性的限制，任何人都可以來(lái)，任何人都可以走，若是虛擬社區(qū)用戶(hù)量可觀(guān)，就必然導(dǎo)致群體流動(dòng)的頻繁性。在虛擬社區(qū)中，一群主要藉由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)彼此溝通的人們,他們彼此有某種程度的認(rèn)識(shí)，分享某種程度的知識(shí)和信息，進(jìn)行某種程度上的交流，因此在很大程度上如同對(duì)待朋友般彼此關(guān)懷。二、技術(shù)特色一個(gè)合格的虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品，往往擁有以下幾個(gè)特色：①沉浸性：這是虛擬現(xiàn)實(shí)的核心，指使用戶(hù)投入到由計(jì)算機(jī)生成的虛擬場(chǎng)景中的能力?；趶?0年代以來(lái)所取得的一系列成就，美國(guó)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(shí)（Virtual Reality）一詞作為這一領(lǐng)域的專(zhuān)用術(shù)語(yǔ)。它可以把抽象、復(fù)雜的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)空間表示為直觀(guān)的、用戶(hù)熟悉的實(shí)物。如哈爾濱工業(yè)大學(xué)已成功虛擬出人的高級(jí)行為中特定人臉圖像的合成，表情合成和唇動(dòng)合成等技術(shù)問(wèn)題，取得了突破性進(jìn)展。因此，人物動(dòng)作控制勢(shì)研究勢(shì)必恒久地發(fā)展下去！在日本，該技術(shù)大量被應(yīng)用于游戲行業(yè)。而整個(gè)虛擬環(huán)境人物動(dòng)作控制的主要問(wèn)題也隨之得到解決。除此之外，用戶(hù)還能對(duì)其他也在虛擬社區(qū)中活動(dòng)的用戶(hù)做一些特殊的動(dòng)作，比如彈跳、賽跑等。而虛擬場(chǎng)景人物動(dòng)作控制研究作為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的核心技術(shù)之一，其地位之關(guān)鍵，不容置疑。經(jīng)過(guò)一番討論，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)決定運(yùn)用Unity3D虛擬現(xiàn)實(shí)軟件，加以3DS Max建模軟件配合，虛擬出場(chǎng)景和人物作為研究手段，然后在虛擬現(xiàn)實(shí)的大環(huán)境下，以腳本進(jìn)行對(duì)虛擬人物動(dòng)作控制的研究，實(shí)現(xiàn)人物與場(chǎng)景相結(jié)合，場(chǎng)景的天氣控制，網(wǎng)絡(luò)多人交互，網(wǎng)絡(luò)坐標(biāo)方向同步，網(wǎng)絡(luò)人物動(dòng)作同步，即時(shí)聊天等等。網(wǎng)絡(luò)虛擬社區(qū)的具體搭建，第一是要有內(nèi)部的互動(dòng)，然后就是要有外部網(wǎng)絡(luò)之間的交流。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)一經(jīng)應(yīng)用，就向人們展示了誘人的前景，因此在世界各國(guó)特別是發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)行了廣泛的研究。因此，和一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)在該方面的技術(shù)還有一定的差距，但已引起政府有關(guān)部門(mén)和科學(xué)家們的高度重視。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為許多相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的交叉、集成的產(chǎn)物，其地位及分量可想而知。它給人類(lèi)探索宏觀(guān)世界和微觀(guān)世界以及由于種種原因而不便于直接觀(guān)察的事物運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律提供了極大的便利，為各類(lèi)技能的訓(xùn)練與培訓(xùn)提供了更自然的界面與環(huán)境，同時(shí)也為數(shù)字媒體領(lǐng)域，比如影視、娛樂(lè)等，提供了一種新的、交互的、更富刺激性的和更具有實(shí)感的新興技術(shù)。 此處引自參考文獻(xiàn)[13]，虛擬現(xiàn)實(shí)歷史部分隨著生產(chǎn)加工制造業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，生產(chǎn)加工水平也不斷提高，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已成為各國(guó)致力研究的熱點(diǎn)之一，在應(yīng)用、學(xué)術(shù)研究及軟件支持等方面取得了顯著的成果。②交互性：指用戶(hù)與虛擬場(chǎng)景中各種對(duì)象相互作用的能力，它是人機(jī)和諧的關(guān)鍵性因素。在虛擬社區(qū)中，每個(gè)人都擁有充分的話(huà)語(yǔ)權(quán)，不同意見(jiàn)相互尊重與互不排斥。由此一來(lái)，虛擬社區(qū)開(kāi)拓了人的思維，也造成了對(duì)現(xiàn)有生活方式的沖擊，同時(shí)，它也是對(duì)現(xiàn)實(shí)的社會(huì)空間的發(fā)展。因?yàn)樵谒麄冃闹?，虛擬人物就代表了他自己，自然也就成了他最關(guān)心的東西。虛擬人物依賴(lài)于虛擬社區(qū)平臺(tái)，只有在這個(gè)平臺(tái)上，虛擬人物才能得到應(yīng)有的發(fā)揮，才能暢所欲言，廣交朋友。上世紀(jì)80年代，NASA (美國(guó)宇航局，National Aeronautics and Space Administration)及USDOD(美國(guó)國(guó)防部，United States Department of Defense)組織了一系列有關(guān)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究，并取得了令人矚目的研究成果。就虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)本身看，圖形圖像處理技術(shù)和傳感器技術(shù)是以上VR項(xiàng)目的主要技術(shù)。荷蘭海牙TNO（荷蘭應(yīng)用科學(xué)研究組織, The Netherlands Organization）研究所的物理電子實(shí)驗(yàn)室(TNOon在東京技術(shù)學(xué)院的“精密和智能”實(shí)驗(yàn)室研究了一個(gè)用于建立三維模型的人性化界面，稱(chēng)為SpmAR。北京航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)系乃是國(guó)內(nèi)最早進(jìn)行VR研究、最有權(quán)威的單位之一。它能從觸覺(jué)、嗅覺(jué)、味覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)五感來(lái)全方位欺騙人體的感官系統(tǒng)，如此一來(lái)，觸覺(jué)就需要傳感器和反作用器，視覺(jué)就需要人眼3D成像技術(shù)，聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)、味覺(jué)等也需要相針對(duì)的硬件技術(shù)支撐，故而整個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)下來(lái)，定然對(duì)硬件有著較高的要求。3D Studio Max則是一個(gè)建模工具，負(fù)責(zé)虛擬場(chǎng)景和虛擬人物等的建模工作。 詳細(xì)見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]，Unity3D中文實(shí)例教程——從零開(kāi)始，講述了Unity3D的概念Unity3D引擎已經(jīng)超越了原有的UDK、CryTek等游戲引擎受到了全世界的矚目。其開(kāi)發(fā)界面如下： Unity3D開(kāi)發(fā)界面（本次畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)環(huán)境截圖）二、SmartFoxServer服務(wù)器SmartFoxServer 是專(zhuān)門(mén)為Adobe Flash設(shè)計(jì)的跨平臺(tái)socket服務(wù)器。通過(guò)SmartFoxServer，我們就可以很清楚的看到多人互動(dòng)模式的結(jié)構(gòu)，這樣，我們就可以專(zhuān)注于虛擬社區(qū)的開(kāi)發(fā)，而不必浪費(fèi)過(guò)多的時(shí)間在網(wǎng)絡(luò)上了。除此之外，在影視特效方面也有一定的應(yīng)用。而在Unity3D引擎的編程方面，才是我精力主要花費(fèi)的場(chǎng)所，因此我更致力于互動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)等方面。這在婚紗攝影、人像處理制作中往往起著舉足輕重的作用：去除人物肖像上不滿(mǎn)意的部分，進(jìn)行美化加工，可以得到讓人非常滿(mǎn)意的效果。于此同時(shí)，還應(yīng)該有可行性分析。②程序模塊：在系統(tǒng)中起著穿針引線(xiàn)的作用。在進(jìn)行Unity3D編程的時(shí)候，腳本語(yǔ)言可以選擇C、JS。這樣一來(lái)，我才可以更專(zhuān)注于交互性程序的開(kāi)發(fā)，而不是在網(wǎng)絡(luò)方面糾纏不清。③登錄進(jìn)入社區(qū)模塊：在角色和昵稱(chēng)都確認(rèn)無(wú)誤之后，用戶(hù)便可以進(jìn)入下一場(chǎng)景，即虛擬社區(qū)場(chǎng)景進(jìn)行活動(dòng)了。⑥多人聊天：當(dāng)用戶(hù)與用戶(hù)在虛擬社區(qū)中相遇了，除了控制人物動(dòng)作進(jìn)行“肢體交流”以外，語(yǔ)言文字交流也是必不可少的。由于篇幅有限，可能有些細(xì)節(jié)我不會(huì)提及，但這并不表明它們的不存在，相反，它們往往還起著較為關(guān)鍵的作用。 太陽(yáng)光調(diào)節(jié)圖水的細(xì)節(jié)的調(diào)節(jié)：Wavescale調(diào)節(jié)波浪，Reflection調(diào)節(jié)水面反射，Wave speed是水流速度 水面調(diào)節(jié)圖模型房屋的調(diào)節(jié)：右側(cè)圖片乃是模型貼圖，單擊可以更換材質(zhì)。第五個(gè)則是種樹(shù)系統(tǒng)，可以將外部樹(shù)木模型導(dǎo)入工程，再在地形設(shè)置里面添加即可，種樹(shù)方法跟前面所述的地勢(shì)拔高方法一樣。因而對(duì)于人物動(dòng)作的控制，則主要就是控制人物的骨骼動(dòng)畫(huà)播放。打一個(gè)不是很恰當(dāng)?shù)谋确剑喝绻覀儼涯Ｐ捅茸饕粋€(gè)正常人的肉體，那么骨骼動(dòng)畫(huà)就是這個(gè)人的“靈魂”。它們分別代表了人物在閑置時(shí)、跳躍時(shí)、跑步時(shí)、做第一個(gè)特殊動(dòng)作時(shí)、第二個(gè)特殊動(dòng)作時(shí)、第三個(gè)特殊動(dòng)作時(shí)的骨骼動(dòng)畫(huà)。 //網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的編寫(xiě) (mes, message)。在本函數(shù)內(nèi)的第一句話(huà)：SmartFoxClient client = ()。 } } moveDirection = (moveDirection)。 if(tempjumpSpeed7) SendMessage(PlayAnimation, walljump)。當(dāng)人物沒(méi)有動(dòng)畫(huà)播放時(shí)，它便擔(dān)任播放的任務(wù)，使得人物不是完全地靜止下來(lái)。 }其中，(GetComponentInChildrenAnimation() as Animation).GetClipCount()=4，我是作的一個(gè)判斷，判定這個(gè)動(dòng)作排在第幾。我下載的是SmartFoxServer 。默認(rèn)的時(shí)間是300，單位是秒。在這個(gè)問(wèn)題上，我花費(fèi)了不少時(shí)間才有今天的解決，因此印象深刻。SmartFoxServer有相關(guān)的聊天接口供調(diào)用，因此，有關(guān)網(wǎng)絡(luò)聊天的代碼主要是在Unity3D編程中完成的。 //2 if((new Rect(0,100,20),聊天框)) //3 if() =false。而在接下來(lái)的ifelse語(yǔ)句則是按鈕點(diǎn)擊之后的執(zhí)行部分。然后private void SendChatMessage(String message)這個(gè)函數(shù)就負(fù)責(zé)向服務(wù)器方面發(fā)出信息。因此，就要有個(gè)接收的接口。之后令他們建立模型，并使方向?yàn)槟繕?biāo)方向，這樣一來(lái)，便實(shí)現(xiàn)了方向的同步。發(fā)送到服務(wù)器端，服務(wù)器端再如法炮制地發(fā)給每一個(gè)社區(qū)中的用戶(hù)，實(shí)現(xiàn)了虛擬人物動(dòng)作控制的同步。另外，還可以調(diào)節(jié)霧效，使得場(chǎng)景一片朦朧，用戶(hù)仿佛置身于云霧繚繞之中，尋尋覓覓不知?dú)w路。 if(movingNumber=1) movingNumber=1。 (new Rect(10,75,100,25),雪效：)。 這句代碼實(shí)現(xiàn)的。 }這段代碼實(shí)現(xiàn)了對(duì)于霧效的控制。對(duì)于天氣控制的詳細(xì)代碼， 見(jiàn)本論文第91頁(yè) 天氣控制版塊展示第八節(jié) 地圖導(dǎo)航的實(shí)現(xiàn)即是之前在作需求分析時(shí)就提到的“地理位置導(dǎo)航”。而第二句則是計(jì)算出用戶(hù)的虛擬人物相對(duì)于地圖的位置，用于在之后人物箭頭打印中進(jìn)行定位。其主要代碼端如下：createname=(new Rect(,*4/530,156, 32),createname,10)。currentrole=Instantiate(roles[rolenumber],new Vector3(0, 1, 2), )。首先，點(diǎn)擊它時(shí)，要對(duì)用戶(hù)的昵稱(chēng)命名進(jìn)行判斷，看是否符合規(guī)范，如果不符合規(guī)范，則代碼的執(zhí)行立即停止下來(lái)。 (createname+/+roles[CurrentRole()].name)。其前臺(tái)主要代碼如下：if((new Rect(,*4/5+10,140,30),進(jìn)入虛擬社區(qū))){ if((+1)) { if(createname==) return。currentrole=Instantiate(roles[rolenumber],new Vector3(0, 1, 2), )。然后根據(jù)這個(gè)人數(shù)，寫(xiě)for循環(huán)。但遺憾的是，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)沒(méi)有美工配合，故而只能由我一人勉強(qiáng)設(shè)計(jì)一下本次課題的客戶(hù)端界面。實(shí)現(xiàn)機(jī)理如下：人在實(shí)際場(chǎng)景中的位置和方向獲取人相對(duì)于整個(gè)場(chǎng)景的比例截下的地圖導(dǎo)航的長(zhǎng)寬二者相乘，得到人相對(duì)于地圖導(dǎo)航的位置和方向打印 地圖導(dǎo)航實(shí)現(xiàn)機(jī)理其關(guān)鍵代碼如下：(mapPosition,mapTexture)。則是根據(jù)滾動(dòng)條的數(shù)值（scrollPosition[0]）來(lái)斷定霧效的濃度。對(duì)于具體控制實(shí)現(xiàn)的代碼，由于內(nèi)容較多，我們選擇其中代碼段較少的部分來(lái)進(jìn)行探討。 (new Rect(10,125,100,25),光強(qiáng)：)。 //窗口框架 }void WeatherFunction(int windowID) //窗口內(nèi)容 { (new Rect(10,25,100,25),霧效：)。彈出之后，里面分別有霧效、雨效、雪效、光照、光強(qiáng)等五個(gè)選項(xiàng)可供用戶(hù)調(diào)節(jié)。、 分別見(jiàn)本論文第768889頁(yè)第七節(jié) 天氣控制的實(shí)現(xiàn)為了增加視覺(jué)上的沖擊，以及提升虛擬社區(qū)趣味性，我特地開(kāi)發(fā)了一套天氣控制版塊。SFSObject data = new SFSObject()。這樣便實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)聊天。 這兩段。 見(jiàn)本論文第73頁(yè)腳本。在U3D之中，只要是自定義字體，一定要在GUISKIN之中將該字體的格式配置好，然后再在代碼之中引用。using UnityEngine。端口號(hào)見(jiàn)配置文件，默認(rèn)的是9339。③SmartFoxServer的啟動(dòng)：點(diǎn)擊執(zhí)行 開(kāi)始程序 Start SmartFoxServer，服務(wù)器開(kāi)始啟動(dòng)。②SmartFoxServer的配置文件：打開(kāi)開(kāi)始程序ServerEdit Server Config。播放骨骼動(dòng)畫(huà)代碼的詳情， 見(jiàn)本論文第71頁(yè)第四節(jié) 服務(wù)器的搭建虛擬社區(qū)的背后，是SmartFoxServer服務(wù)器端的支撐。關(guān)于這三個(gè)動(dòng)作的詳細(xì)代碼， 見(jiàn)本論文第68頁(yè) 人物特殊骨骼動(dòng)畫(huà)實(shí)現(xiàn)最后，我們?cè)偬接懸幌玛P(guān)于人物特殊骨骼動(dòng)畫(huà)播放的實(shí)現(xiàn)問(wèn)題。乃是人物跑的時(shí)候的骨骼動(dòng)畫(huà)發(fā)送。 else tempjumpSpeed=jumpSpeed。 if (moveDirection!=) { if(!GetComponentInChildren(Animation).IsPlaying(run)) { (Animation).CrossFade(run)。負(fù)責(zé)處理本地骨骼動(dòng)畫(huà)播放和對(duì)于其他用戶(hù)發(fā)送來(lái)的骨骼動(dòng)畫(huà)播放。 } } else if (receiveMode) { //播放骨骼動(dòng)畫(huà) (GetComponentInChildrenAnimation() as Animation).CrossFade(message)。具體說(shuō)來(lái)，我先是將人物的不同骨骼動(dòng)畫(huà)根據(jù)動(dòng)畫(huà)動(dòng)作進(jìn)行格式化命名。在沒(méi)有模型骨骼動(dòng)畫(huà)的作用下，人物模型是不能動(dòng)的。 地面調(diào)節(jié)圖第三節(jié) 虛擬人物動(dòng)作控制的實(shí)現(xiàn)虛擬人物模型的導(dǎo)入，跟虛擬場(chǎng)景的導(dǎo)入是一個(gè)過(guò)程。第二也是控制地勢(shì)的，不過(guò)多了一個(gè)height的參數(shù)，用于限制最高能拔高的地勢(shì)高度。由于我對(duì)3D Studio Max不是很熟悉，并且我研究的重點(diǎn)是程序控制方面，因此對(duì)于本課題的虛擬場(chǎng)景，并非由我一手所作，特此聲明。在后臺(tái)方面，則主要負(fù)責(zé)對(duì)用戶(hù)發(fā)送的文字段轉(zhuǎn)換成16進(jìn)制碼，傳輸?shù)椒?wù)器上，之后控制服務(wù)器發(fā)送給所有在社區(qū)中的用戶(hù)新加的聊天內(nèi)容數(shù)據(jù)包，在用戶(hù)收到數(shù)據(jù)包之后，從16進(jìn)制轉(zhuǎn)化成一般編碼，再顯示出來(lái)。代碼方面則是根據(jù)相對(duì)