【正文】 用戶，共同構(gòu)建成了虛擬社區(qū)。在虛擬社區(qū)中，每個人都擁有充分的話語權(quán)，不同意見相互尊重與互不排斥。這樣一來，民眾易于發(fā)表自己的意見，同時政府也可以方便地實現(xiàn)低廉高效的管理。其次，在虛擬社區(qū)里，網(wǎng)民用一ID號標(biāo)識自己，而并非自己的真實姓名，這樣一來，在虛擬社區(qū)中，代表用戶的，僅僅只是一段符號而已，于是便有了匿名性和徹底的符號性。最后，自由，平等，民主，自治和共享是虛擬社區(qū)的基本準(zhǔn)則。由此一來，虛擬社區(qū)開拓了人的思維，也造成了對現(xiàn)有生活方式的沖擊，同時，它也是對現(xiàn)實的社會空間的發(fā)展。因此人物形象與動作也直接影響著整個虛擬現(xiàn)實產(chǎn)品的最終效果。這個人物角色可以是男人，可以是女人，也可以是小孩，甚至可以是長相特殊的外星人。與之相關(guān)，虛擬環(huán)境人物動作控制則貫穿了諸多領(lǐng)域，因為在任何場景中，人物的表現(xiàn)力往往與用戶聯(lián)系得最直接，最緊密，也是用戶最能感受得到的東西。因為在他們心中，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。這也是本課題主要研究的內(nèi)容。第四節(jié) 虛擬社區(qū)與虛擬人物的關(guān)系如果說把虛擬社區(qū)比作一盤棋，那么虛擬人物就是棋盤上的棋子。不管用戶是進入了虛擬社區(qū)，還是離開了虛擬社區(qū)，虛擬社區(qū)就在那里，不曾改變。虛擬人物依賴于虛擬社區(qū)平臺，只有在這個平臺上，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。人們無法向其他人宣稱自己的存在，也無法完成交互。一、在美國的研究現(xiàn)狀美國是虛擬現(xiàn)實技術(shù)研究的發(fā)源地，虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以追溯到上世紀(jì)40年代。然而，隨著冷戰(zhàn)后美國軍費的削減，這些技術(shù)逐步轉(zhuǎn)為民用。上世紀(jì)80年代，NASA (美國宇航局，National Aeronautics and Space Administration)及USDOD(美國國防部，United States Department of Defense)組織了一系列有關(guān)虛擬現(xiàn)實技術(shù)的研究，并取得了令人矚目的研究成果?，F(xiàn)NASA已經(jīng)建立了航空、衛(wèi)星維護VR訓(xùn)練系統(tǒng)，空間站VR訓(xùn)練系統(tǒng)，并已經(jīng)建立了可供全國使用的VR教育系統(tǒng)。他們主要研究分子建模、航空駕駛、外科手術(shù)仿真、建筑仿真等。施樂公司研究中心在VR領(lǐng)域主要從事利用VRT建立未來辦公室的研究，并努力設(shè)計一項基于VR使得數(shù)據(jù)存取更容易的窗口系統(tǒng)。就虛擬現(xiàn)實技術(shù)本身看，圖形圖像處理技術(shù)和傳感器技術(shù)是以上VR項目的主要技術(shù)。 此處引自參考文獻[13]，第7576頁二、在歐洲的研究現(xiàn)狀在歐洲，英國在VR（虛擬現(xiàn)實）開發(fā)的某些方面，特別是在分布并行處理、輔助設(shè)備(包括觸覺反饋)設(shè)計和應(yīng)用研究方面。英國百時美（Bristol）公司發(fā)現(xiàn)，VR應(yīng)用的交點應(yīng)集中在整體綜合技術(shù)上，他們在軟件和硬件的某些領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。而歐洲其它一些較發(fā)達的國家，比如荷蘭、德國、瑞典等也積極進行了VR的研究與應(yīng)用，下面將分別列出：瑞典的DIVE(分布式虛擬交互環(huán)境, Dismounted Infantry in a Virtual Environment)，是一個基于Unix操作系統(tǒng)上的，不同節(jié)點上的多個進程可以在同一世界中工作的異質(zhì)分布式系統(tǒng)。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驗室(TNO德國在VR的應(yīng)用方面就取得了出乎意料的成果。如此三項，均與國家經(jīng)濟緊密結(jié)合。SymposionRealityand三、在日本的研究現(xiàn)狀日本虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展在世界相關(guān)領(lǐng)域的研究中同樣具有不可替代的作用。在東京技術(shù)學(xué)院的“精密和智能”實驗室研究了一個用于建立三維模型的人性化界面，稱為SpmAR。其用法主要是通過數(shù)據(jù)手套把對模型的處理與操作者的手聯(lián)系起來；日本國際工業(yè)和商業(yè)部產(chǎn)品科學(xué)研究院乃是開發(fā)了一種采用X、Y記錄器的受力反饋裝置；東京大學(xué)高級科學(xué)研究中心的研究重點則主要集中在遠程控制方面。他們正在開發(fā)一種虛擬全息系統(tǒng)，用于克服當(dāng)前顯示和交互作用技術(shù)的局限性；日本奈良尖端技術(shù)研究生院大學(xué)教授“千原國宏”領(lǐng)導(dǎo)的研究小組于2004年開發(fā)出一種嗅覺模擬器：只需把虛擬空間里的水果放到鼻尖上一聞，裝置就會在鼻尖處放出對應(yīng)的水果香味，這便是虛擬現(xiàn)實技術(shù)在嗅覺研究領(lǐng)域的一項重大突破！四、在國內(nèi)的研究現(xiàn)狀而在我國，虛擬現(xiàn)實技術(shù)研究和一些發(fā)達國家相比還有很大的一段距離。研究與應(yīng)用VR，建立虛擬環(huán)境、虛擬場景模型分布式VR系統(tǒng)的開發(fā)正朝著深度和廣度大跨步地發(fā)展。北京航空航天大學(xué)計算機系乃是國內(nèi)最早進行VR研究、最有權(quán)威的單位之一。也同樣用于飛行員訓(xùn)練的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)平臺等，并取得了突出進展：著重研究了虛擬環(huán)境中物體物理特性的表示與處理；在虛擬現(xiàn)實中的視覺接口方面也開發(fā)出部分硬件，并提出相關(guān)算法以及實現(xiàn)步驟。在本次畢業(yè)設(shè)計所使用的Unity3D技術(shù)中，也可以支持該技術(shù)；浙江大學(xué)CAD＆CG國家重點實驗室開發(fā)了一套桌面型虛擬建筑環(huán)境之實時漫游系統(tǒng)；哈爾濱工業(yè)大學(xué)計算機系也同樣已經(jīng)成功地合成了人的高級行為中的特定人臉圖像，解決了表情的合成和唇動合成等重大技術(shù)問題，并且正在向研究人說話時手勢和頭勢的動作、語音和語調(diào)的同步進行深入探索。第二章 關(guān)鍵技術(shù)簡介第一節(jié) 軟硬件平臺簡介開發(fā)硬件方面，虛擬現(xiàn)實技術(shù)本身其實對硬件要求較高。它能從觸覺、嗅覺、味覺、聽覺、視覺五感來全方位欺騙人體的感官系統(tǒng)，如此一來，觸覺就需要傳感器和反作用器，視覺就需要人眼3D成像技術(shù)，聽覺、嗅覺、味覺等也需要相針對的硬件技術(shù)支撐，故而整個虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)下來，定然對硬件有著較高的要求。本次課題對硬件的要求不算高，市場上一般的CPU就能滿足，內(nèi)存只要不低于512M，顯卡只要是獨立顯卡就可以了。我的配置是：CPU(Genuine Intel174。開發(fā)軟件方面，完成本次開發(fā)需要的幾款軟件如下：Unity3D虛擬現(xiàn)實引擎、3D Studio Max、Photoshop、SmartFoxServer。3D Studio Max則是一個建模工具，負責(zé)虛擬場景和虛擬人物等的建模工作。而Photoshop則是一款著名的圖像編輯工具，它主要負責(zé)貼圖的處理，以及各種UI圖片的提供。針對于這幾款軟件的具體信息，我們將會在下一節(jié)進行詳細介紹。這是一款近年來發(fā)展異常迅猛的虛擬現(xiàn)實軟件，在北美洲已有比較廣泛的普及，而在中國也已漸漸開始風(fēng)靡起來。 詳細見參考文獻[2]，Unity3D中文實例教程——從零開始，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。APPStore所出售的IPhone和IPad中，有1000多種以上的游戲都是使用Unity3D來開發(fā)的。Unity3D開發(fā)工具不僅性能卓越而且在開發(fā)效率上也是出類拔萃的。Unity3D的高兼容性自然是最令人矚目的優(yōu)勢。其開發(fā)界面如下： Unity3D開發(fā)界面（本次畢業(yè)設(shè)計開發(fā)環(huán)境截圖）二、SmartFoxServer服務(wù)器SmartFoxServer 是專門為Adobe Flash設(shè)計的跨平臺socket服務(wù)器。并提供強大的制作工具，各種回合制游戲和實時游戲都可以勝任。該產(chǎn)品帶有詳細的幫助文檔, 大約 36 個帶源代碼的示例，還有強大的遠程管理工具。由于該服務(wù)器的安全性、兼容性以及執(zhí)行效率都出類拔萃，因而在網(wǎng)上飽受好評。通過SmartFoxServer，我們就可以很清楚的看到多人互動模式的結(jié)構(gòu)，這樣，我們就可以專注于虛擬社區(qū)的開發(fā)，而不必浪費過多的時間在網(wǎng)絡(luò)上了。其服務(wù)器端運行界面如下： SmartFoxServer運行界面（本次畢業(yè)設(shè)計服務(wù)器運行環(huán)境圖）三、其他關(guān)鍵技術(shù)3D Studio Max建模工具：對于3D Studio Max而言，相信熟悉它的人應(yīng)該不少。其前身是基于DOS操作系統(tǒng)的3D Studio系列軟件。擁有強大功能的3DS MAX自然地就被應(yīng)用于電視及娛樂業(yè)中，比如片頭動畫和視頻游戲的制作。除此之外，在影視特效方面也有一定的應(yīng)用。由于不同行業(yè)有不同的應(yīng)用特點，因而對3DS MAX的掌握程度也有不同的要求。片頭動畫和視頻游戲應(yīng)用中動畫占的比例則很大，特別是視頻游戲?qū)巧珓赢嫷囊笠咭恍?；影視特效方面的?yīng)用則把3DS MAX的功能發(fā)揮到了極至。由于專業(yè)原因，本人的3DS MAX能力不行，因此也有許許多多不盡如人意的地方。而在Unity3D引擎的編程方面，才是我精力主要花費的場所，因此我更致力于互動、網(wǎng)絡(luò)等方面。集圖像掃描、編輯修改、圖像制作、廣告創(chuàng)意以及圖像輸入與輸出于一體的圖形圖像處理軟件，深受廣大平面設(shè)計人員和電腦美術(shù)愛好者的喜愛。從功能上看，Photoshop可分為圖像編輯、圖像合成、校色調(diào)色及特效制作部分。如放大、縮小、旋轉(zhuǎn)、傾斜、鏡像、透視等。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意的部分，進行美化加工，可以得到讓人非常滿意的效果。它可方便快捷地對圖像的顏色進行明暗、色偏的調(diào)整和校正，也可在不同顏色進行切換時，來滿足圖像在如網(wǎng)頁設(shè)計、印刷、多媒體等不同領(lǐng)域的應(yīng)用。因為很多物體的貼圖本身就有問題，需要細化或者加粗，或者設(shè)置半透明等等，都需要用到Photoshop相關(guān)知識。需求分析是將用戶對系統(tǒng)的描述，通過開發(fā)人員的分析概括，抽象為完整的需求定義，再形成一系列文檔的過程。于此同時，還應(yīng)該有可行性分析?？尚行苑治鲋荚诨卮稹白鲞€是不做”。而本次課題所研究的項目，主要是針對一般網(wǎng)民的，即一般群眾都懂得使用，能夠使用的類型，我們稱之為大眾型。然后再將人物模型與動作文件相結(jié)合，將人物活體化，更自然，更真實。②程序模塊：在系統(tǒng)中起著穿針引線的作用。從微觀上來說，程序同時也控制著人物移動速度，跳躍高度，表情、動作表達，人物名字，以及場景轉(zhuǎn)換，音頻、視頻播放，界面UI等。只是缺點是周期相對較長。社區(qū)服務(wù)器方面則是基于SmartFoxServer而針對開發(fā)的。在進行Unity3D編程的時候，腳本語言可以選擇C、JS。我在畢業(yè)設(shè)計中，全權(quán)負責(zé)代碼的編寫，并未覺得開發(fā)難度有多大。另外，在配置SmartFoxServer社區(qū)服務(wù)器的時候，對于配置文件，我驚訝于它的便捷性，因為我?guī)缀鯖]怎么花時間去琢磨它就可以配置成功了。之后，在社區(qū)開發(fā)階段，我還借助了它完善的API系統(tǒng)進行編碼。這樣一來，我才可以更專注于交互性程序的開發(fā)，而不是在網(wǎng)絡(luò)方面糾纏不清。前臺模塊登錄場景模塊社區(qū)場景模塊人物角色列表昵稱登錄處登錄進入社區(qū)模塊地圖導(dǎo)航登出到登錄模塊自由活動多人聊天 前臺框架后臺模塊登錄場景模塊記錄角色記錄昵稱將二者的信息發(fā)送至服務(wù)器端，并得到登錄驗證社區(qū)場景模塊獲取服務(wù)器端驗證，并根據(jù)數(shù)據(jù)創(chuàng)建角色按照一定的頻率，定期向服務(wù)器發(fā)送坐標(biāo)和方向的數(shù)據(jù)包按照一定頻率，定期向服務(wù)器端獲取他人信息及聊天記錄根據(jù)人物坐標(biāo)方向確定位置，并繪制地圖提交請求，發(fā)送聊天內(nèi)容或人物動作控制令登 出 后臺框架對于系統(tǒng)模塊說明如下：①人物角色列表：創(chuàng)建一個列表以支持多種人物不同風(fēng)格的設(shè)計，使得用戶有選擇的余地。在后臺則是記錄編碼，以備提交到服務(wù)器端。需要注意的是，應(yīng)當(dāng)對輸入的字符串設(shè)置一些限制，如“/”，“_”等。③登錄進入社區(qū)模塊：在角色和昵稱都確認無誤之后，用戶便可以進入下一場景，即虛擬社區(qū)場景進行活動了。④地圖導(dǎo)航：在一個社區(qū)之中，用戶往往會迷路。代碼方面則是根據(jù)相對位置來進行定位和匹配。⑤自由活動：用戶可以在虛擬社區(qū)中自由行走，任意觀看，并且可以控制人物做出不同的人物動作。⑥多人聊天：當(dāng)用戶與用戶在虛擬社區(qū)中相遇了，除了控制人物動作進行“肢體交流”以外，語言文字交流也是必不可少的。用戶可以隨心所欲地交談，單擊回車鍵輸入文字內(nèi)容，再次單擊則發(fā)送。在后臺方面，則主要負責(zé)對用戶發(fā)送的文字段轉(zhuǎn)換成16進制碼，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)中的用戶新加的聊天內(nèi)容數(shù)據(jù)包，在用戶收到數(shù)據(jù)包之后，從16進制轉(zhuǎn)化成一般編碼，再顯示出來。后臺則負責(zé)向服務(wù)器發(fā)出退出的信號，別人就看不到你了。由于篇幅有限，可能有些細節(jié)我不會提及，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。第二節(jié) 虛擬場景的實現(xiàn)對于虛擬場景，簡單的來說，就是虛擬社區(qū)的可視化部分的具體實現(xiàn)。由于我對3D Studio Max不是很熟悉，并且我研究的重點是程序控制方面，因此對于本課題的虛擬場景，并非由我一手所作，特此聲明。因為幾乎沒有任何模型能一步到位，它總是會因為應(yīng)用的具體環(huán)境而或多或少有些變化。 太陽光調(diào)節(jié)圖水的細節(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)。內(nèi)有參數(shù)Brush Size和Opacity分別是可改變的范圍和密度。第二也是控制地勢的，不過多了一個height的參數(shù)，用于限制最高能拔高的地勢高度。第四個則是控制地表貼圖的，可以自行導(dǎo)入貼圖，也可以使用官方自帶的貼圖。第五個則是種樹系統(tǒng)，可以將外部樹木模型導(dǎo)入工程，再在地形設(shè)置里面添加即可，種樹方法跟前面所述的地勢拔高方法一樣。第七個則是地形的設(shè)置相關(guān)的參數(shù)，有風(fēng)力，有草、樹的可視距離等等。 地面調(diào)節(jié)圖第三節(jié) 虛擬人物動作控制的實現(xiàn)虛擬人物模型的導(dǎo)入，跟虛擬場景的導(dǎo)入是一個過程。虛擬人物程序人物模型骨骼動畫 虛擬人物結(jié)構(gòu)圖虛擬人物的動作控制，全部由程序?qū)崿F(xiàn)。因而對于人物動作的控制，則主要就是控制人物的骨骼動畫播放。從3DSMAX建模工