基于unity3d的三維虛擬電腦組裝實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)畢業(yè)論文-全文預(yù)覽
【正文】 ior的類通常用來(lái)存放一些全局的數(shù)據(jù)，它在整個(gè)程序運(yùn)行的過(guò)程中都是存在的。當(dāng)腳本的宿主物體被銷毀的時(shí)候調(diào)用。當(dāng)腳本被啟用時(shí)調(diào)用。最常用的事件函數(shù)，每幀都執(zhí)行一次。一般用于初始化整個(gè)實(shí)例時(shí)使用。這些函數(shù)就是事件函數(shù)。游戲腳本是基于Mono的Mono腳本，開(kāi)發(fā)者可以使用JavaScript、C或Boo語(yǔ)言編寫腳本?；贒irec3D（Windows）、OpenGL(Mac、Windows)的圖形引擎，并且有自己的API（Wii）?？缙脚_(tái)支持。3. Unity3D引擎研究 引擎介紹Unity3D是一個(gè)用于創(chuàng)建諸如三維視頻游戲、建筑可視化、實(shí)時(shí)三維動(dòng)畫等類型互動(dòng)內(nèi)容的綜合型的創(chuàng)作工具，開(kāi)發(fā)者是Unity Technologies,。Read/Write Enabled——勾選將使得導(dǎo)入的資源可以在引擎內(nèi)被讀寫。選中導(dǎo)入的模型，在監(jiān)視器窗口會(huì)出現(xiàn)如圖8的菜單。創(chuàng)建工程以后，在磁盤上會(huì)有一個(gè)工程文件夾，找到工程名下的Asset文件夾，將需要的模型資源、貼圖資源復(fù)制粘貼到這里即可。Unity中的1單位是fbx文件中1單位的100倍，因此如果Unity中1單位定義為1米的話，那么在3DS Max中制作模型的時(shí)候，單位就應(yīng)該設(shè)置為1厘米。模型文件導(dǎo)入U(xiǎn)nity后，Unity只會(huì)自動(dòng)生成材質(zhì)球，但是材質(zhì)的貼圖需要手動(dòng)導(dǎo)入U(xiǎn)nity工程然后進(jìn)行指定。 資源導(dǎo)入U(xiǎn)nity3D引擎 將三維軟件制作的模型導(dǎo)入U(xiǎn)nity3D引擎時(shí)需要注意一些問(wèn)題。下面以內(nèi)存條為例：首先在面級(jí)別下選中內(nèi)存條上所有的芯片，在右側(cè)的修改器欄里找到多邊形材質(zhì)ID組，設(shè)置材質(zhì)ID號(hào)為2,如圖4： 圖4 為內(nèi)存芯片指定材質(zhì)ID然后用同樣的方法選中內(nèi)存條的側(cè)邊，為它指定材質(zhì)ID號(hào)為1，如圖5： 圖5 為內(nèi)存條側(cè)面指定材質(zhì)ID用這種方法給內(nèi)存的其它部分也指定ID后，就可以進(jìn)入材質(zhì)編輯器，創(chuàng)建一個(gè)多維子對(duì)象材質(zhì)，因?yàn)榭偣矠閮?nèi)存條指定了5個(gè)材質(zhì)ID，所以需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)包含5個(gè)子對(duì)象的多維子對(duì)象材質(zhì)，每個(gè)子對(duì)象材質(zhì)材質(zhì)可以單獨(dú)編輯，漫反射顏色可以純色也可以貼圖，環(huán)境光和高光反射根據(jù)具體情況進(jìn)行設(shè)置，如圖6所示。而模型在最終的材質(zhì)表現(xiàn)上，各個(gè)不同的部分可能需要不同的貼圖或者材質(zhì)。但是當(dāng)遇到比較復(fù)雜的模型時(shí)，就不能依賴這種方式了，需要手動(dòng)來(lái)為模型拆解UV。計(jì)算機(jī)組裝實(shí)驗(yàn)所用到的計(jì)算機(jī)的主板、內(nèi)存條、顯卡、電源以及機(jī)箱顯示器等主要零部件都是比較規(guī)則的幾何體，主板上看似比較復(fù)雜的各種電阻和插針，仔細(xì)看其實(shí)都是一些簡(jiǎn)單的圓柱體。現(xiàn)實(shí)世界中的很多物體都可以看成是由基本的幾何體進(jìn)行變形和細(xì)分得來(lái)的。因此我選擇Unity3D來(lái)開(kāi)發(fā)這樣一個(gè)虛擬電腦組裝實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)，為學(xué)習(xí)者提供一個(gè)自由、真實(shí)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，利用本系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)習(xí)者認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)硬件，掌握組裝電腦的一些基本技能。在虛擬實(shí)驗(yàn)中，學(xué)習(xí)者不受時(shí)空的限制，可以隨時(shí)隨地的進(jìn)入虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，通過(guò)鍵盤或者鼠標(biāo)、數(shù)據(jù)手套等交互設(shè)備與虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的虛擬儀器進(jìn)行交互，完成與真實(shí)實(shí)驗(yàn)一樣的各種實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程。虛擬實(shí)驗(yàn)的概念也就應(yīng)運(yùn)而生了。實(shí)驗(yàn)的目的在于通過(guò)學(xué)習(xí)者親自動(dòng)手參與實(shí)驗(yàn)，從而培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的觀察能力、分析能力和實(shí)踐能力。本文在對(duì)虛擬實(shí)驗(yàn)室的研究現(xiàn)狀進(jìn)行充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，借助Unity3D引擎和3DS Max三維建模軟件，搭建了一個(gè)逼真且操作方便、具有交互功能的組裝計(jì)算機(jī)硬件的虛擬實(shí)驗(yàn)操作平臺(tái)，對(duì)組裝計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了模擬，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)過(guò)程以及部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的模擬?；赨nity3D的三維虛擬電腦組裝實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)基于Unity3D三維電腦組裝實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 【摘要】實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，而且還能起到鞏固課本上理論知識(shí)的作用。Unity3D引擎對(duì)開(kāi)發(fā)仿真性非常高、交互性非常好的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境具有很大的幫助。實(shí)驗(yàn)是指根據(jù)科學(xué)研究的目的，盡可能排除外界因素的影響的同時(shí)突出主要實(shí)驗(yàn)因素，并且利用一些專門的儀器設(shè)備而人為地改變、控制或者模擬研究對(duì)象，使某一些事物（或過(guò)程）發(fā)生或再現(xiàn)。但是隨著人口數(shù)量的增加，知識(shí)研究領(lǐng)域的擴(kuò)展，真實(shí)實(shí)驗(yàn)暴露出了許多缺陷，比如許多實(shí)驗(yàn)器材價(jià)格昂貴，實(shí)驗(yàn)資源無(wú)法滿足廣大學(xué)習(xí)者的需求，實(shí)驗(yàn)存在安全隱患，真實(shí)場(chǎng)景帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)誤差等等。它的主要組成部分都是通過(guò)計(jì)算機(jī)虛擬而成的，包括實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，實(shí)驗(yàn)室儀器以及實(shí)驗(yàn)資源。近年來(lái)，Unity3D為虛擬現(xiàn)實(shí)提供了完整的解決方案，其強(qiáng)大的物理引擎，基于DirectX和OpenGL的高度優(yōu)化渲染管道，還有可編輯的Shader著色器，讓模擬真實(shí)多變的生活環(huán)境變成現(xiàn)實(shí)。2. 虛擬實(shí)驗(yàn)器材的制作 3DS Max模型創(chuàng)建 多邊形建模技術(shù)多邊形建模技術(shù)是三維建模技術(shù)中比較常見(jiàn)的一種建模方式。因此對(duì)于較為規(guī)則的家具或者家用電器來(lái)講，使用多邊形建?？梢詷O大地提高工作效率。在3DS Max中通過(guò)加UVW Map修改器可以為一些常用模型選擇貼圖方式，比如平面映射、柱面映射、球面映射、立方體映射等。由于在建模的過(guò)程中，經(jīng)常需要將一個(gè)模型拆分成很多部分來(lái)創(chuàng)建，最終將各個(gè)部分整合成一個(gè)完整的模型。只要在建模的時(shí)候，給每個(gè)子對(duì)象分配好材質(zhì)ID，就可以將子材質(zhì)賦予給指定的模型子部件。準(zhǔn)備工作做完之后就可以導(dǎo)入U(xiǎn)3D引擎了。 其次是材質(zhì)問(wèn)題。三維模型的單位需要在前期建模的時(shí)候就設(shè)置并統(tǒng)一，否則模型出來(lái)的大小會(huì)不匹配。 第一種方式是存入工程文件夾。在外部文件夾中選中需要導(dǎo)入的資源，直接拖拽進(jìn)Unity的Project窗口中即可。 圖7 導(dǎo)入unitypackage文件 圖8 模型導(dǎo)入設(shè)置模型導(dǎo)入U(xiǎn)3D后需要設(shè)置一些參數(shù)，正確設(shè)置這些參數(shù)，模型才能更好的被程序使用。優(yōu)化模型的面數(shù)從而優(yōu)化最終程序的性能。其他的參數(shù)因?yàn)樵谶@個(gè)系統(tǒng)中無(wú)需用到，所以按照默認(rèn)的參數(shù)設(shè)置就可以了。Unity擁有以下主要特性：層級(jí)式的綜合開(kāi)發(fā)環(huán)境、視覺(jué)化編輯，詳細(xì)的屬性編輯器和動(dòng)態(tài)游戲預(yù)覽。項(xiàng)目中的資源會(huì)被自動(dòng)導(dǎo)入，并根據(jù)資源的改動(dòng)自動(dòng)更新。內(nèi)置對(duì)Nvdia的PhysX physics engine支持。當(dāng)一個(gè)函數(shù)執(zhí)行完畢后，控制權(quán)便又交回給Unity。當(dāng)前控制腳本實(shí)例被裝載的時(shí)候調(diào)用。Update()。OnEnable()。OnDestroy()。Unity的腳本默認(rèn)都會(huì)繼承與MonoBehavior基類。在Unity的場(chǎng)景中，每一個(gè)物體都有一個(gè)Transform組件，被用來(lái)存儲(chǔ)和操控位移、旋轉(zhuǎn)和縮放。eulerAngles：旋轉(zhuǎn)的歐拉角度數(shù)。Transfrom的常用方法： DetachChildren：分離所有子對(duì)象。 Vector3類。Vector3的常用屬性有：Magnitude：返回當(dāng)前三維向量的長(zhǎng)度（只讀）。Z：當(dāng)前向量的Z值。Move
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