三維設(shè)計軟件XRmaker（2）

孫學進　王德貴

設(shè)計VR有很多軟件，比如Unity、Unreal Engine 4、CryEngine、Krpnao（360全景）等，VRmaker優(yōu)勢在于操作簡單、功能完善、容易上手，特別適合中小學生學習。

通過3年的使用，我發(fā)現(xiàn)軟件功能日趨完善、模型日益豐富，可以看出威視酷做了大量底層工作。在和楊總的交流中，了解到XRmaker已經(jīng)開發(fā)了元宇宙VR創(chuàng)作手冊。其實，XRmaker不僅能設(shè)計VR，還能應(yīng)用于影視娛樂、醫(yī)學、軍事、航空航天、教育等很多領(lǐng)域。

本期我們通過一個虛擬航拍實例來學習攝像機的相關(guān)操作知識。

要想設(shè)計出好的VR效果，必須要有相關(guān)的知識儲備，而坐標系在XRmaker里顯得尤為重要。

1.數(shù)軸

數(shù)軸，是一維坐標，原點為O，數(shù)值為0，右側(cè)為x軸正向，且越往右值越大，左側(cè)為負數(shù)，且越往左值越小（圖1）。

2. 平面直角坐標系

平面上的點是二維坐標，原點為O，數(shù)值為0，x軸為橫軸，y軸為縱軸，且沿著正向值越來越大。

平面上任意一點，都可以用一對實數(shù)（x，y）表示。坐標系確定單位長度后，便可將標度標注在坐標軸旁邊。如圖P的坐標為（4，3）（圖2）。

3.空間直角坐標系

即三維坐標系，x，y，z軸遵循右手螺旋法則，空間任意一點，都可以用（x，y，z）表示。

例如，當前長方體的x軸方向長為3，y方向長為5，z方向長為4，則P點坐標為P（3，5，4）（圖3）。

XRmaker使用的就是三維坐標系，有關(guān)于相對運動的知識，上一篇文章都做了介紹，這里不再贅述。

1.直線運動

場景搭建：在公園中放置一個雕像。

在資源選項卡→公共資源→動物園→公園01，拖動出來，然后設(shè)置基本屬性，位置坐標為（0，0，0），其他不要修改。

在資源選項卡→公共資源→動物園→雕像01，拖動出來，然后設(shè)置基本屬性，位置坐標為（0，0，50），角度（0，90，0），比例（3，3，3），其他不要修改。

（1）推拉：可以理解為有確定點的放大圖像。兩個代碼的效果相同，可以修改Self空間為World空間測試（圖4、圖5）。

（2）移：即為平移，目標在一條直線上，X左右平移、Y上下平移、Z前后平移。嘗試修改攝像機移動的參數(shù)：x值、Self空間改為World空間（圖6）。

（3）特寫

對準某個點，鏡頭推上去或?qū)⒛澄锓诺阶畲螅▓D7）。

2.旋轉(zhuǎn)運動

（1）搖：目標在曲線上，或是在四周。

搖，原意是指拍攝者自身位置不變，只是角度發(fā)生變化的拍攝技巧，在XRmaker里即是攝像機繞y軸旋轉(zhuǎn)而得到的視頻效果。

搖，可以在Silf空間，也可以在World空間，就看要達到什么效果了。角度的正負，表示的是旋轉(zhuǎn)方向不同（圖8）。

（2）甩

甩，原意是快速轉(zhuǎn)動攝像機，精準停在預(yù)設(shè)鏡頭位置。

那么在XRmaker里，設(shè)置旋轉(zhuǎn)角度很大就可以達到效果了。這也是一個特技鏡頭，后期剪輯時，也經(jīng)常用到（圖9）。

3.繞物運動

也稱環(huán)物特效，要注意的問題和步驟如下，否則達不到效果。

（1）調(diào)整好攝像機的位置，使攝像機正對著被環(huán)繞的對象。

調(diào)整位置坐標為（0，1.7，40），以便使攝像機正好對著雕像01。學習初期盡量減少修改參數(shù)，利于掌握每個參數(shù)的效果，熟悉后也可以將攝像機升高，稍后講解。

（2）記下被環(huán)繞對象的x，z坐標，以y為軸旋轉(zhuǎn)。

設(shè)置雕像01基本屬性，位置坐標為（0，0，50），角度（0，90，0），比例（3，3，3）。如果已經(jīng)設(shè)置好，則無需重新設(shè)置。我們需要記下雕像的x和z坐標。

（3）編寫代碼，給攝像機添加兩個事件，一個是繞物旋轉(zhuǎn)，一個是自身旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度要一致。如果角度值太大，當電腦配置不夠高時，可能會產(chǎn)生抖動，降低角度即可（圖10）。

如果在作品中單獨繞物，可以設(shè)置多線程（同時運行多個程序），卡頓的情況會好很多（圖11）。

可以測試一下不同數(shù)據(jù)的表現(xiàn)，掌握自己計算機出現(xiàn)抖動的數(shù)值。

實際運行后發(fā)現(xiàn)，攝像機位置太低，觀感不好。調(diào)整攝像機位置，設(shè)置為（0，5，40），即將攝像機升高，再次運行發(fā)現(xiàn)沒有正對著雕像，還需調(diào)整角度，設(shè)為（15，0，0）。重新運行繞物代碼，發(fā)現(xiàn)沒有繞物！分析發(fā)現(xiàn)是因為設(shè)置的攝像機有x軸角度，繞物是在Self空間，調(diào)整為World空間即可（圖12）！

下面應(yīng)用攝像機的基本知識，制作一個案例：航拍公園。

1.資源列表

按資源目錄將模型設(shè)定好，未列數(shù)據(jù)均為默認值，如下表。

2.航拍設(shè)置

攝像機先初始化，防止誤操作達不到效果（圖13）。

（1）搖：左轉(zhuǎn)90度，對著雕像，為下一步做準備（圖14）。

（2）上升：攝像機上升一段距離，以達到航拍效果（圖15）。

（3）推：將攝像機推向雕像（圖16）。

（4）繞物：繞雕像270度。注意計算好角度和重復(fù)執(zhí)行次數(shù)（圖17）。

（5）拉：快速拉遠。這也是后期的一個特技鏡頭，可以做轉(zhuǎn)場（圖18）。

（6）移：向右平移45（圖19）。

（7）繞中心：繞公園中心180度，即轉(zhuǎn)到對面（圖20）。

（8）全景：最后攝像機停止的位置，公園全景。

至此航拍效果完成。這個案例即是講解攝像機的基本使用，技巧還有很多，在虛擬的世界里，就看你的想象力了！