(VR虛假現(xiàn)實)虛假現(xiàn)實技術實驗指導書(VR虛假現(xiàn)實)虛假現(xiàn)實技術實驗指導書(VR虛假現(xiàn)實)虛假現(xiàn)實技術實驗指導書〔VR虛假現(xiàn)實〕虛假現(xiàn)實技術實驗指導書虛假現(xiàn)實技術實驗指導書計算機科學與工程學院數(shù)字媒體教研室2021年9月序言虛假現(xiàn)實技術實驗簡介虛假現(xiàn)實(VirtualReality，簡稱VR，又譯作靈境、幻真)是近來幾年來出現(xiàn)的高新技術，也稱靈境技術或人工環(huán)境。虛假現(xiàn)實是利用電腦模擬產(chǎn)生一個三維空間的虛假世界，供給使用者對于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者憂如身歷其境一般，能夠實時、沒有限制地察看三度空間內的事物。虛假現(xiàn)實旅行/虛假城市旅行〔觀眾交融模式〕運用三維動畫/3Dmax、虛假現(xiàn)實引擎U3D、大屏幕顯示、人機互動等先進技術，觀眾能夠經(jīng)過控制桿在城市、廠區(qū)、建筑小區(qū)等三維模型場景中進行主動自主式旅行，進而認識公司、建筑小區(qū)以致城市將來規(guī)劃及張開方向。考慮到學時為24學時，讓學生做大批波及到藝術創(chuàng)作的實驗明顯也不太現(xiàn)實，所以，在實驗設計時決定以單調內容，從簡單練習到復雜場景過渡的培育方式為主，以培育學生最終能自己獨立創(chuàng)作能力為主，力爭培育學生貫串交融的高素質能力。但至于怎樣改動更合適講課要求，這有待專家的指導和在實質實驗過程中圓滿。也所以，以下實驗內容僅為建議采用。一、實驗課程任務與要求實驗目的虛假技術實驗講課是為了將學生的計算機操作能力、藝術設計能力與應用實踐聯(lián)合起來，指引學生由淺入深地掌握虛假現(xiàn)實場景的實現(xiàn)，讓學生初步具備實質應用的虛假現(xiàn)實技術場景制作的基礎。實驗根本要求〔以作品為主要表現(xiàn)形式〕上機前應預習實驗操作內容；準備好作品操作步驟，上機調試、運轉；遞交實驗結果的作品并演示作品；寫出實驗報告。二、實驗學時安排(1)3Dmax根本體及擴展根本體的使用〔4學時〕(2)3Dmax二維轉三維，布爾運算、改正圖形〔4學時〕3Dmax多邊形建模場景歸并〔2學時〕3Dmax材質與貼圖〔2學時〕U3D導入模型、根本設置〔2學時〕U3D烘焙光影貼圖〔2學時〕U3D植物、水面殊效等〔2學時〕連續(xù)加載場景旅行〔2學時〕虛假現(xiàn)實系統(tǒng)綜合實例〔2學時〕考試〔2學時〕三、實驗報告格式實驗報告姓名：學號：實驗日期：_______________實驗題目：實驗目的：實驗內容：實驗結果：四、實驗核查實驗簽到；上機實質操作，查收；實驗設計報告。五、實驗儀器設施要求設施數(shù)目能適應學生人數(shù)；有3DMAX、U3D等實驗環(huán)境；六、教材及參照書[1].劉光然，虛假現(xiàn)實技術，清華大學第一版社，2021網(wǎng)冠科技，3dmax9.0中文版基礎培訓百例，機械工業(yè)第一版社，20073dsmax8立體造型貫串交融百例，機械工業(yè)第一版社，2007，3dmax基礎建模網(wǎng)絡教程實驗一3Dmax根本體及擴展根本體的使用一．實驗目的及要求熟習并練習3dmax各樣根本操作熟習并練習3dmax標準根本體的使用熟習并練習3dmax擴展根本體的使用二．實驗內容認識3DSMAX的工作界面。熟習3DSmax現(xiàn)成的三維物體標準根本體：長方體、球體、圓柱體、圓環(huán)、茶壺、圓錐體、幾何球體、管狀體、四棱錐、平面。擴展根本體：異面體、切角長方體、油罐，紡錘，油桶、球棱柱、環(huán)形波，軟管，環(huán)形結、切角圓柱體、膠囊、L-Ext,C-Ext、棱柱。應用工具欄、命令面板、視圖控制區(qū)。工具欄選擇工具挪動工具襯著命令面板：創(chuàng)辦面板：用于創(chuàng)辦對象。改正面板：對已創(chuàng)辦的對象進行改正。視圖控制區(qū)縮放單個視圖、縮放所有視圖、顯示所有、所有視圖顯示所有。放大框選地區(qū)、平移視圖、視圖旋轉、單屏顯示。小技巧shift+挪動————復制視圖的切換P—————透視圖〔Perspective)F—————前視圖〔Front)T—————頂視圖〔Top)L—————左視圖〔Left)F9————襯著上一個視圖Shift+Q——襯著目前視圖W——挪動單位設置：[自定義]→[單位設置]三．實驗步驟使用標準根本系統(tǒng)作涼亭在標準根本體中選擇Box按鈕，在界面上畫出長方形立方體：合適的調整立方體的高度，并制作涼亭的的四根柱子：(3)用切角圓柱來制作柱子并利用復制來復制4根相同的柱子：制作涼亭的屋頂：利用圓錐此后設置圓錐的邊數(shù)即可：使用擴展根本系統(tǒng)作沙發(fā)：利用切角長方系統(tǒng)作沙發(fā)的靠背利用復制關系復制出其余切角長方體，并合適的調整的他們的長度和寬度的比率，還有切角：使用擴展根本系統(tǒng)作涼亭：在樣條曲線中選中線條并畫出碗的邊沿圖形，注意調整軸心地點選中需要調整的極點集，調整地點，右鍵點擊圓滑再選中車削命令：實驗二3Dmax二維轉三維，布爾運算、放樣一．實驗目的及要求練習二維物體轉變?yōu)槿S物體的文字、輪廓、倒角、可襯著樣條線等練習布爾運算練習樣條線的改正二．實驗內容二維圖形線、圓形、弧、多邊形、文本、截面、矩形、橢圓形、圓環(huán)、星形、螺旋線線的控制改正面板：可對線進行“挪動〞、“刪除〞等操作。線條極點的四種狀態(tài)：Bezier角點、Bezier、角點、圓滑?！布偃缈刂茥U不可以夠動，按F8鍵〕編寫樣條線：[改正器]—[面片/樣條線編寫]—[編寫樣條線]，其作用是對除了“線〞之外的其余二維圖形進行改正。線的改正面板(1)步數(shù)：控制線的分段數(shù)，即“圓滑度〞。輪廓：將目前曲線按偏移數(shù)值復制出其余一條曲線，形成雙線輪廓，假如曲線不是閉合的，那么在加輪廓的同時進行關閉?！藏摂?shù)為外偏移，正數(shù)為內偏移〕。優(yōu)化：用于在曲線上參加節(jié)點。附帶：將兩條曲線聯(lián)合在一同。圓角：把線的尖角倒成圓角。二維轉三維的命令擠出：使二維圖形產(chǎn)生厚度。例子：桌子車削：可使二維圖形沿著一軸向旋轉生成三維圖形。例子：碗、杯子、倒角：跟拉伸相像，但能產(chǎn)生倒角見效。例子：快樂椅可襯著線條：使線條產(chǎn)生厚度，變?yōu)槿S線條。例子：餐桌倒角剖面：例子：馬桶布爾運算：定義：先使兩個模型重疊一局部，就能夠求出這兩個模型的差集、交集與并集這類方式叫做布爾運算。三維物體：〔創(chuàng)辦面板—復合對象—布爾〕并集、交集、差集A-B、例子：浴缸頻頻布爾運算：同一假如進行頻頻布爾運算，很簡單犯錯，所以需要把多個物體連結在一同，再進行一次布爾運算。例子：墻壁放樣：定義：先繪出一個物體的橫截面圖形，再繪繪制這個橫截面圖形所穿越的路徑曲線，就能夠計算出這個物體的形狀，這類建模方法叫做放樣建模。創(chuàng)辦面板—幾何體—復合物體—放樣放樣的一般操作：①獲得圖形、②獲得路徑杯子放樣的改正：①改正圖形②改正路徑例子：餐布放樣的變形：①縮放②扭轉③傾斜例子：牙膏、放樣的圖形的“居左、居中、居右〞。例子：窗簾多截面放樣的操作及改正：筷子小技巧1、按shift鍵，可畫直線。2、按ctrl鍵，可多項選擇。4、鏡像：將被選擇的對象沿著指定的坐標軸鏡像到另一個方向。5、角度捕抓按鈕：用于控制對象的角度操作。三．實驗步驟1、倒角命令制作立體字選擇文本，在文本窗口中輸入姓名。選擇以一種字體，在前視圖中點左鍵，生成文字。在改正器列表中選擇倒角命令。在三個級別上分別設置參數(shù)，就能夠獲得了！2、沙發(fā)躺椅i.在自定義菜單中改正單位比率。在頂視圖中創(chuàng)辦一個常為1500mm的矩形。此后畫易曲折的線，轉為可編寫樣條線，拉出輪廓。在改正面板中調整墊的地點，用圓角命令改輪廓的兩頭，使之圓滑。iii.下邊，采用輪廓，點選倒角命令，設置倒角值。第一步設置級別2，拉伸出中間局部，第二步，才是級別1和級別3。最后做沙發(fā)的腳。選矩形工具?？删帉憳訔l，倒角命令。復制一個，挪動到合適地點，用鏡像命令。經(jīng)過調整，獲得沙發(fā)。3、輪廓倒角制作馬桶在頂視圖建一個矩形，調整圓角。在前視圖建一個剖面，選中矩形在改正器列表中，將其轉為可編寫樣條并選中。選倒角剖面命令點擊選擇剖面，點畫好的馬桶輪廓。在調整輪廓線上的點，獲得馬桶形。馬桶蓋制作。復制馬桶，把上邊一個倒角刪除，再用擠出命令，獲得蓋子。接下來做水箱。在頂視圖建一個矩形，并用圓角命令，在復制一個，將此中一個倒角刪除，和做馬桶蓋相同，獲得水箱蓋。4、使用布爾運算制作浴缸分別用倒角長方體和膠囊制作浴缸外面和浴缸內部凹陷局部ii.采用復合對象，操作為差集，再采用需要減去的拾取操作對象B5、使用樣條制作拉手實驗三3DMAX多邊形建模一．實驗目的及要求使用前述擠出、變形、倒角等多種建模方法，進行復雜多邊形建模二．實驗內容、電視機建模、使用擠出和渦輪圓滑制作飛機實驗四3DMAX歸并場景、材質與貼圖一．實驗目的及要求1、練習3dmax中的復雜場景的對象歸并2、練習復雜墻體的成立3、練習材質與貼圖，UVW貼圖4、賦給建筑材質二．實驗內容1、場景歸并、復雜墻體的成立、UVW貼圖、、賦給建筑材質實驗五U3D根本設置、簡單旅行一．實驗目的及要求1、練習U3D簡單旅行所需的根本設置2、導入模型3、烘焙光影設置4、簡單植物設置二．實驗本卷須知1、建模中使用的圖片、文件、文件夾等以及模型中物體、材質等的名稱都不可以夠使用中文或許特別符號，能夠使用英文字母、數(shù)字、下劃線等2、調整Max的單位為米3、模型的中的植物見效，第一種是單面片植物，需要設置其軸心為其物體的對稱中心；第二種是十字交叉的植物見效；第三種那么是到Unity3D編寫器中經(jīng)過地形編寫器系統(tǒng)增添三．實驗步驟Fbx導出插件下載地點：.servlet/item?siteID=123112&id=5b)將Max文件頂用到的圖片都拷貝到Textures目錄下，如c)再打開Max文件，導出為FBX文件，使用默認設置，F(xiàn)BX文件也擱置在和Max文件相同的目錄下，如導出的時候，能夠將模型簡單的分類，如地面、植被、樓房等，也能夠將模型分為幾個地區(qū)，如小區(qū)1，小區(qū)2，學校等均分開導出d)將包括Max文件、Fbx文件和Textures文件夾的文件夾拷貝到Unity3D工程的Assets目錄下，以以以下圖中紅圈在下一次用Unity3D編寫器開啟本工程的時候，編寫器將自動導入/更新該文件夾中的信息，并生成Materials文件夾，如啟動Unity3D編寫器選擇剛剛拷貝進來的文件中的Fbx文件，如改正此中的Meshes下的ScaleFactor和GenerateColliders，如點擊其余Fbx文件或許單擊其余地區(qū)將彈出以下的對話框點擊Apply即可，近似的方式設置其余Fbx文件注意，此中植物/植被類的Fbx文件不需要設置GenerateColliders項將Fbx文件直接拖放到Hierarchy地區(qū)，如h)點擊Hierarchy地區(qū)中的對象，同時將鼠標挪動三維顯示地區(qū)，同時點擊鍵f，那么該對象自動適配顯示到三維地區(qū)中心，如i)將所有fbx增添達成后，提升場景亮度以下單擊AmbientLight，以下調整為即可設置達成設置第一人稱閱讀刪除場景中MainCamera將Project地區(qū)的StandardAssets下的Prefabs下的FirstPersonController拖到Hierarchy地區(qū)中點選FirstPersonController，調整FirstPersonController的地點出席景中合適的地點，并設置其高度為1.37到2.1左右設置FirstPersonController的高度在場景中地面之上點擊運轉，即可測試實驗六烘培光影貼圖一．實驗目的及要求1、學習U3D烘焙光影貼圖方法2、UVW貼圖3、標準材質貼圖4、多重子材質貼圖二．實驗步驟Unity3D光影烘培的要求U3D的光影貼圖使用的是3Dmax中的標準材質的自覺光貼圖通道來儲蓄光影貼圖有關參數(shù)，如給每個物體都附上貼圖，假如是純色物體，也付給純色貼圖打光后，選大綱烘培的物體設置輸出路徑增添烘培輸出的貼圖種類增添“LightingMap〞種類設置烘培貼圖大小和目標貼圖地點為“自覺光〞設置烘培材質，選擇“輸出到源〞點擊“襯著〞即可標準材質貼圖的烘培光影辦理物體占有標準材質烘培襯著后，物體擁有兩個貼圖導出Fbx即可多重子材質貼圖的烘培光影辦理物體占有多重子材質貼圖襯著烘培后每個子材質都占有兩個貼圖選擇該物體，履行“多維材質2標準材質.ms〞腳本，將該多維材質物體按其材質數(shù)目分解為標準材質的多個物體，新物體的名字以“原多維材質物體名字~其材質名稱〞命名，如點擊“開始變換〞，那么將該物體從多維材質物體如期子材質分解為多個擁有標準材質的物體將所有的擁有多維材質種類的物體分解達成后，即可導出多個物體使用同一貼圖的烘培光影辦理由于我們在導入fbx文件到Unity3D編寫器中的時候，使用的都是按貼圖來生成材質文件，所以多個物體使用同一貼圖時會發(fā)生錯誤，改正此中任何一個的材質設置時，其余的使用該貼圖的物體都會遇到影響，解決的方法即是在Unity3D編寫器中生成一個擁有該貼圖的新材質，此后從頭付給目前物體。在U3D編寫器中改正物體的材質種類為光影貼圖設置物體的材質種類為Lightmapped/Diffuse依據(jù)物體的名稱將對應的光影貼圖拖動到Lightmapp域，此中標準材質物體的光影貼圖名稱是“其物體名稱〞；從多維材質種類變換過來的物體的光影貼圖名稱是“其物體名稱中~符合前的局部〞實驗五U3D植物、水面殊效一．實驗目的及要求1、練習U3D植物見效2、練習U3D水面見效二．實驗步驟a)植物見效，對于單面片的植物見效，需要設定其材質為Transparent/VertexLit類型，并為其增添通知板腳本，設定前設置材質種類為Transparent/VertexLit種類，以下給單面片植物增添通知板腳本的方法是先選擇該植物，此后點擊菜單