毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目：基于Unity3D的虚拟商场漫游系统的设计与实现姓名：学号：专业：数字媒体班级：住址：电话：电子邮箱：实习单位：开题日期：2015年03月09日1.课题提出1.1课题背景、目的与意义虚拟漫游系统是虚拟现实的重要分支，虚拟现实又称VR，是近几年出现的高新技术，是人们通过计算机对复杂数据进行可视化、操作以及实时交互的环境。
从技术上来看，实现虚拟漫游系统的工具也越来越多，最初的VRML建模语言仍然在应用中，VRP作为国内首屈一指的虚拟漫游引擎受到广泛好评，Cult3D用来设计虚拟产品展示简单方便，而较新的开发软件Unity3D 在国外享誉盛名而被国人学习，事实证明，Unity3D确实是一款制作适合做游戏的专业引擎，用它来开发虚拟校园，可以在网页上直接运行，有更好的用户体验。
Unity3D是跨平台的游戏开发工具，有直观的游戏编辑环境，是一个全面整合的专业游戏引擎。
Unity3D 最大的优势是性价比高，并且可以发布成网页浏览的方式，用户不用下载客户端，就可以直接体验Unity3D 支持各种脚本语言包括Javascript、C#、Python，兼容各种操作系统，真正的实现了跨平台。
随着虚拟现实技术的发展和第三代互联网技术的逐渐成熟，越来越多的商业机构考虑采用虚拟现实技术提高影响力，用于研发虚拟平台的技术很多，这两年热门的unity3d 得到业界的追捧，本研究以某商场为研究对象，借助Unity3D 平台开发了一款虚拟商场漫游系统，利于用户对商场有更直观的了解。
建立虚拟商场漫游仿真系统是构建智慧商场的基础，三维虚拟漫游系统的建立和探究对智慧商场建设有重要的意义。
三维虚拟商场漫游系统是一个可以三维可视化的而且能人机互动的虚拟商场漫游仿真系统，该系统的建立既能为树立商场良好的人文形象，方便顾客在来商场之前熟悉商场的整体规划，还作为商场建设规划的辅助性工具，在对商场内的建筑物、地貌和其他辅助性设施进行规划和建造时，为商场的未来建设提供一个制作平台，可以在创立的虚拟三维商场中交互式的对未来商场环境进行全新的设计。
1.2国内外现状虚拟现实的英文全称为Virtual Reality，简称VR技术，虚拟现实技术是一门多学科交叉高新技术，是在上个世纪末期从信息技术领域兴起的。
它综合了多媒体技术、人工智能技术、数字图像图形技术和通讯信息网络技术的最新研究成果。
其利用电脑虚拟出一个比较真实的三维空间，为使用者提供了视觉、听觉、触觉、运动感知、嗅觉甚至是味觉等感官上的虚拟和仿真场景，从而让用户产生一种融入虚拟现实中的感觉，产生一种身在现实生活中的味道。
虚拟现实技术是从使用者的视角出发，利用自身的感官系统，通过对交互式设备的操作，对虚拟世界进行浏览、体验和观察。
虚拟现实技术将虚拟化的概念以一种很直观的形式呈现在人们的视觉、触觉、听觉等感官中，如显示在显示器上、或者耳机等。
最早的虚拟现实技术起源于美国，它的VR技术的研究水平仍就处于世界领先地位，美国VR技术代表着国际VR技术的研究前沿。
VR技术在美国教育领域和军事领域已被广泛应用，如大学的日常的办公、学生教学和科研的管理、图书的管理、校园的漫游等许多方面都与数字化校园建设密不可分。
虚拟校园的建设早已普及幵来，并早已成为美国大学的数字化校园建设的有机载体。
美国虚拟现实的科研水准代表着全球虚拟现实技术的发展水准。
近十几年来，虚拟现实除了在教育领域被广泛应用之外，也在在美国航空航天和军事领域被广泛应用，在航空航天和军事领域的一些成功应用所取得的巨大效益，而这些经济效益的取得吸引美国政府进一步加大了对VR技术的研究支持力度在美国，虚拟现实技术的作用主要表现在以下三个方面:第一是武器系统的性能评价;第二是武器的常规操作训练;第三个是指挥大规模的军事演习。
美国的三维虚拟现实技术在军事和航空航天上的应用大大降低以上三者国防开支，不仅仅极大的提高了VR的经济效益，而且几乎完全消除了军事训练中意外死亡事件的发生的情况。
VR虚拟仿真技术在美国军事领域中有着广泛的应用，在美国虚拟现实的主要科研单位是美国空军技术研究所，这个研究说的英文名称为Air Force Institute of Technology，其主要研究科目有计算机图形学、规模分布综合应用等有关的人机交互问题。
现在他们正在研制一种即时的、方便的、网络化的飞行模拟仿真系统NPSNET4。
它使用的协议有SIMNET 协议和分布式交互仿真协议，它使用两种协议和主机进行通信。
NPSNET计划主要是研究虚拟世界系统在现实世界中的应用。
在航空航天领域，现在美国的NASA己经建立了关于卫星维修仿真、航空虚拟仿真、空间站实训的虚拟仿真训练系统，并且己经建立供全美的教育机构使用的虚拟现实仿真系统。
北卡罗来纳大学(英文名称为University of North Carolina)的计算机系是进行虚拟仿真研究的最早的部门，他们主要研究领域为建筑物仿真[I7]系统、医学的仿真系统和化学建模仿真，航空仿真等。
美国政府对VR非常重视他们所支持的VR研究计划都是面向航空、航天、军事和教育领域应用的。
虚拟仿真技术在军事演习、常规武器系统的检测和仿真、战术指挥和实际操作、常规训练等方面发挥着重要作用，并且产生了相当大的经济效益。
美国已经完成了几个布置在全球的分布式虚拟仿真系统，这个系统可以将自主兵力，半自主兵力和有人操纵的士兵及军事装备引入到虚拟战役空间，其所建立的虚拟仿真系统处于世界领先地位。
中国对虚拟仿真技术的探究事件是比较晚的事情，我国的虚拟仿真技术和美国的虚拟仿真技术还有相当大的差异，但虚拟现实技术的现状已引起我国的一些研究人员和的国家相关的重要部门的注意，并依照中国的现状，做出了一些计划对虚拟仿真技术进行探究。
国家十三五计划、国家自然科学基金委等部门或者计划等把虚拟现实列入了重要科研工作当中。
我国的很多重点大学，已经积极投入到虚拟现实领域的科研当中了。
北航计算机系是我国最早也是最有影响力进行虚拟仿真技术研究的院校单位，其重点研究了在三维模拟的环境中不同物体性质的表达和操作;成功研发了虚拟现实应用系统的桌面系统开发平台和分布式虚拟的环境网络设计等。
浙大某科研单位研制了在虚拟环境中的一种急速的渐进面片生成算法和一种陌生环境中迅速的网格三维漫游算法，还为校园虚拟现漫游开发出了—套PC版系统。
近些年，虚拟现实技术在我国发展的很快，VR技术被广泛的应用在军事航空航天航领域、房地产业、勘探和测绘业、医疗业、教育业、制造业、城市规划等几十个重要的行业，中国虚拟现实技术的飞速发展吸引了全世的目光。
1.3研究（设计）内容2．设计方案论证（可行性研究）开发流程：1.数据和素材采集：商场的数据主要包括整个商场的大小面积、商场内部的规划布局、店面的布局数量和种类以及商场里面的各种材质。
一种方式是利用CAD 规划图纸，另外一种方式就是实地测量。
由于条件所限，这里的数据主要利用百度地图的测距功能采集商场整体尺寸，结合实地测量确定尺寸。
商场的素材主要包括商场各主要建筑物表面、墙面、道路、等的电子照片。
利用Photoshop 等图像处理软件将这些照片进行处理，做成3D 模型贴图。
2.三维建模：对虚拟商场场景中的整个商场外壳以及商场内部的各种设施进行建模。
由于场景中的各物体都比较复杂，所以采用专业的建模软件3dsMax 等进行三维建模，然后对物体进行材质贴图，使模型更具有视觉真实感。
3.Unity3D漫游：将建模得到的模型导入Unity3D 成为游戏对象（GameObject），然后添加Unity3D 组件和脚本，为游戏对象赋予交互功能，从而构建一个完善的商场场景和具有一定交互性的虚拟商场漫游系统。
4.人机交互技术：人机交互技术是通过计算机输入输出设备以有效的方式实现人与计算机对话的技术，在本系统中主要的人机交互包括界面设计和漫游设计，用户通在系统的介绍下进行商场漫游，用户以第一人称视角进行浏览增强体验感，通过控制键盘控制视角的移动，同时鼠标控制视角的旋转。
系统添加碰撞检测系统使得用户不会出现穿墙现象，完善虚拟环境的真实性。
用鼠标点击界面按钮完成服装的试穿功能和更换材质等功能。
5.发布：漫游系统制作完成后，只需在“File”菜单里的“Build Settings”子菜单中选择对应的打包平台，Unity 便可轻松实现跨平台的打包和发布。
关键技术：场景建模技术：场景建模有两种方式，一种是使用Unity3D自身提供的建模功能，另一种是从外部导入第三方软件所建模型。
Unity3D 内置了一些常见的3D 模型如长方体、球、圆柱体胶囊、平面等，其内置的标准资源包也能够进行复杂建模，如地形、树木、水、草等。
Unity3D 支持第三方软件建模，可以从外部导入模型，常见支持的格式包括fbx、obj、3ds等。
3ds Max 是一款优秀的三维软件，利用它能够创建高品质的三维模型。
在3ds Max 中对实物进行建模，然后将模型文件保存为fbx 格式，勾选“嵌入的媒体”，便可将贴图同模型一起导出。
将fbx 文件放入Unity3D 工程中Assets目录下，Unity3D 将会自动识别，在Project 视图中就能够找到模型与材质等相关的资源文件。
交互技术：虚拟漫游是商场漫游系统的关键，交互功能是实现漫游的重点。
Unity3D 已经实现了“上”、“下”、“左”、“右”、“跳跃”这些逻辑操作，并且将它们封装成了角色控制器组件，不用编写任何代码可以轻松实现第一人称主角。
第一人称视角的控制原理其实是控制摄像机对象的移动，所以屏幕显示的始终是主角正前方的画面。
在Unity3D 中将角色控制器组件导入工程后，将Project 视图中的“FirstPerson Controller”拖到Hierarchy 视图中，此时它是以一个胶囊体对象的形式出现在Scene视图中。
在Inspector 视图中设置其位置，但y 轴一定要高于地面，因为角色控制器是具有一定物理引擎的，运行程序后当它发现地面没有支撑物，就会感应重力落到地面之下。
在Inspector 视图中可以看到这个对象共绑定了三个脚本，“MouseLook”脚本用来控制第一人称视角如何通过鼠标来移动整个视图，“CharacterMotor”脚本用来监听键盘事件，控制主角“前”、“后”、“左”、“右”移动。
“FPSInputController”脚本用来监听“Space”按键，实现第一人称视角的跳跃功能。
也可以在这三个官方提供的脚本基础上进行拓展功能，从而达到更好的控制效果。
如增加QE 键盘事件，控制主角向“左”、“右”转身，这样就可以完全使用键盘控制主角在系统中漫游。
利用插件NGUI完成整个系统界面的设计，并且可以使整个用户界面有一定的功能性，例如完成服装的试穿，材质的改变，新品活动的介绍、背景音乐的设置，手动游览、自动游览等等，都可以通过NGUI来完成。
