李 放,徐 惠,宋金玲
(大連東軟信息學(xué)院,遼寧 大連 116023)
目前,受到環(huán)境因素、人為因素等影響,動(dòng)物園里的動(dòng)物越來越少,當(dāng)小朋友們想通過齊聲呼喊來叫醒斑馬、羚羊時(shí),卻發(fā)現(xiàn)動(dòng)物們的眼神空洞;當(dāng)小朋友們想通過揮手召喚來目睹獅子、老虎時(shí),卻發(fā)現(xiàn)得不到動(dòng)物的回應(yīng);當(dāng)我們滿心期待地去尋找心儀的動(dòng)物時(shí),卻發(fā)現(xiàn)鐵籠空空如也,動(dòng)物園能夠?yàn)槲覀兲峁┑牧己皿w驗(yàn)越來越少。如今,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展得如火如荼,電影院、游樂場(chǎng)等場(chǎng)所越來越多地使用這一技術(shù),從而帶給玩家以全新體驗(yàn)。因此,如何將動(dòng)物園與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合,成為了新的課題。
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以有效模擬生物在自然環(huán)境中的交互行為,例如視覺、聽覺、觸覺等。與此同時(shí),虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)利用計(jì)算機(jī)生成了一種虛擬環(huán)境,用戶通過相關(guān)設(shè)備,沉浸到該環(huán)境中,以達(dá)到“場(chǎng)景重現(xiàn)”的目的。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是計(jì)算機(jī)仿真的一個(gè)重要方向,其集合了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、數(shù)字圖像處理、人機(jī)交互技術(shù)、傳感技術(shù)等多種技術(shù),是一門極其復(fù)雜的交叉技術(shù),同時(shí),也是一門前沿技術(shù)。因此,世界各國都在投入大量的人力、物力和財(cái)力,以達(dá)到領(lǐng)先的目的。美國從20世紀(jì)80年代的幾千美金到目前的數(shù)億美金的投入,由此可見其重要性。
當(dāng)前的虛擬現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目多集中在利用HTCVive、Oculus等設(shè)備的處理上,用戶通過穿戴其頭盔,利用手柄和定位器,就可以與虛擬環(huán)境中的模型進(jìn)行交互。本文也將采用HTCVive的設(shè)備進(jìn)行項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與制作。
動(dòng)物園在建立之初,是用來拉近人與自然的距離,以達(dá)到寓教于樂的目的,它給城市帶來了生機(jī)與活力,同時(shí)也提供了一種放松的方式。但是,現(xiàn)在的動(dòng)物園,不僅衛(wèi)生條件無法保證、動(dòng)物居住的環(huán)境惡劣,而且最重要的是玩家的安全無法保證。因此,我們時(shí)而會(huì)從新聞中看到動(dòng)物傷人事件。這些都是影響人們體驗(yàn)動(dòng)物園樂趣的重要因素。
通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),玩家可以身處非洲草原,或在太空飛翔,這些都是傳統(tǒng)動(dòng)物園無法比擬的。甚至隨著動(dòng)物模型的增多,玩家可以體驗(yàn)到已經(jīng)滅絕的恐龍或是其他生物,將教育與娛樂真正地融合在一起。
虛擬動(dòng)物園通常由高仿真動(dòng)物展示平臺(tái)、虛擬現(xiàn)實(shí)模式學(xué)習(xí)平臺(tái)等構(gòu)成。其中,高仿真動(dòng)物展示平臺(tái)利用3dsmax技術(shù)進(jìn)行動(dòng)物園場(chǎng)景的搭建及動(dòng)物模型的建立。然后采用HTCVive虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)并結(jié)合Unity3D開發(fā)完成交互模式。體驗(yàn)者頭戴虛擬式頭盔,在頭盔中體驗(yàn)者可以看到360°的全景展示,并且能夠運(yùn)用手柄進(jìn)行前進(jìn)的操作及與動(dòng)物交互。這種方式突破了傳統(tǒng)人們只能遠(yuǎn)觀動(dòng)物的局限性,可以近距離地觀察動(dòng)物的行為,拓展了動(dòng)物園的展示教育功能。
利用Unity3D開發(fā)工具將場(chǎng)景及模型導(dǎo)入到資源庫中,編寫代碼并且在Unity3D官網(wǎng)中下載HTCVive虛擬現(xiàn)實(shí)插件。具體操作為:①3dsmas中利用平面+貼圖的方式,創(chuàng)建部分簡單模型與地形;②將做好的模型導(dǎo)出fbx格式;③創(chuàng)建Unity3D與HTCVive虛擬現(xiàn)實(shí)的連接;④通過編寫C#代碼完成場(chǎng)景交互;⑤通過封裝一個(gè)模擬人物移動(dòng)的代碼組合,來實(shí)現(xiàn)人物在場(chǎng)景中行走。
首先是項(xiàng)目的開始界面,玩家通過手柄點(diǎn)擊“開始”按鈕,進(jìn)入場(chǎng)景。如圖1所示。
其次是進(jìn)入到虛擬園區(qū)內(nèi),可以看到多種動(dòng)物,例如黑猩猩、老虎等。在園區(qū)內(nèi),利用手柄控制人物行走的方向,同時(shí)通過手柄的扳機(jī)來識(shí)別各種動(dòng)物。

圖1 開始界面
基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的動(dòng)物園區(qū)展示可以突破人們以往認(rèn)知?jiǎng)游锏慕缇€,即“籠子”的常規(guī)模式,將玩家徹底從安全問題中解放出來,同時(shí)也打破了在動(dòng)物園游玩時(shí)的時(shí)間局限,給玩家可以真正放松。
將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與動(dòng)物園區(qū)有效地結(jié)合在一起,不僅可以帶給玩家全新的體驗(yàn),還可以為動(dòng)物園的發(fā)展提供一種思路,可以說,其發(fā)展前景廣闊。
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