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基于unity3D的虚拟仿真软件(一)
基于Unity3D的变压器仿真操作虚拟培训平台设计
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基于Unity3D的变压器仿真操作虚拟培训平台设计
作者：谢天宇 吴馨 岳明奕
来源：《企业技术开发·中旬刊》2015年第05期
摘 要：针对工作人员对变压器相关仿真操作培训学习等相关方面的需求，基于Unity3D开发引擎，文章设计并实现了变压器仿真操作虚拟培训平台的研究和开发，对变压器的内部结构、拆装和工作原理进行动态展示。该仿真培训平台采用C#脚本语言作为开发交互程序，通过SQL Sever进行数据管理与Unity 3D虚拟开发环境的交互操作实现虚拟变压器模型的加载和各零部件的拆装过程，交互性强，拆装过程中动态展示效果好。【基于unity3D的虚拟仿真软件】
关键词：变压器仿真；Unity3D
中图分类号：S126 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）14-0006-02
变电站的安全稳定运行对电力系统的供电可靠性具有重要的意义，由于电力系统的特殊性，不能依靠停运设备来培训学员，近年发展迅速的虚拟现实技术得到了重视和研究。因此，一套新型的培训模式对电力系统的安全运行具有重要的现实意义。
本文以变电站中最重要的设备变压器为例，对虚拟仿真培训过程进行研究。
1 Unity3D开发平台
Unity3D有非常直观的编辑环境，是一个全面整合的专业游戏开发引擎。Unity3D支持多种脚本开发语言，如C#、Javascript等，兼容多种操作系统，真正实现了跨平台开发。
1.1 变压器操作仿真培训平台设计开发流程【基于unity3D的虚拟仿真软件】【基于unity3D的虚拟仿真软件】
基于Unity3D的变压器操作虚拟仿真展示平台采用B/S结构，采用Unity3D的引擎开发统一接口展示框架，实现相关变压器载入场景及交互式虚拟仿真展示。
1.2 数据管理
本文在深入分析仿真系统的基础上，提出通过建立数据库，以SQL数据库数据为桥梁，并通过ODBC即Open DataBase Connection 数据驱动程序实现异构平台间的数据共享和交互。平台所需数据可分为如下几类：基本信息数据、设备操作数据、设备异常信息数据和系统信息部分数据等。
2 变压器仿真操作虚拟培训平台结构
基于unity3D的虚拟仿真软件(二)
基于Unity3D的虚拟校园漫游系统
现以吉林动画学院虚拟校园开发为例，研究了以Unity3D引擎作为虚拟现实的开发平台，采用3ds Max为场景建模工具，结合JavaScript脚本语言实现交互控制，达到游览校园的目的。该漫游系统运行效果较好，说明将Unity3D引擎用于虚拟校园的实现具有实用与参考价值。 【关键词】虚拟现实 Unity3D 校园漫游 交互技术
虚拟校园建设是校园信息化的重要组成部分。传统的虚拟校园都是建立在二维平面地图和影像地图的基础之上，已经不能满足学校对外招生宣传、校园导航、信息化管理的多元化功能需求。利用最新的计算机虚拟现实技术和网络技术，产生了最先进的三维虚拟校园技术，三维技术比二维平面更加直观形象，更接近于校园的实景。近几年，很多高校都开展了虚拟校园建设工作，构建数字校园。
1 系统概述
本文介绍了基于Unity3D综合型游戏开发技术在虚拟校园漫游系统中的应用。Unity3D是由Unity Technologies开发的专业游戏引擎，可以让玩家轻松创建三维视频游戏、实时三维动画、建筑可视化等类型互动内容的多平台的综合型游戏开发工具，是目前最具发展前景的专业游戏引擎。现以吉林动画学院校园为虚拟漫游空间，3DMax建模软件为场景建模工具，在Unity3D开发平台下实现校园漫游系统，具有一定人机交互能力的，有利于用户更加便利、直观的了解学校。
2 系统开发流程
根据校园的规模和特点，本系统主要采用3ds Max软件进行建模，Photoshop等图像处理软件处理贴图，将模型导入Unity引擎中添加组件以及交互脚本，最后利用Unity发布系统。系统开发的流程如图1所示。
2.1 数据和素材采集
校园的数据主要包括整个校园建筑、道路、树木、草坪的位置和尺寸。一种方式是利用校园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校园整体尺寸，结合实地测量确定尺寸。
校园的素材主要包括校园各主要建筑物表面、墙面、道路、花草、树木等的电子照片。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。
2.2 三维建模
对虚拟校园场景中的主要建筑、道路、树木、花草等进行三维建模。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3ds Max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。
2.3 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校园场景和具有一定交互性的虚拟校园漫游系统。
2.4 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。
3 关键技术
3.1 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。如图2所示。
3.2 交互技术
虚拟漫游是校园漫游系统的关键，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“First Person 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。下面例举向右转身的代码：
function Update（） {
if（Input.GetKey（KeyCode.E））{
transform.Rotate（Vector3.up*Time.deltaTimer*speed）；
}
}
3.3 碰撞检测技术
碰撞检测是模拟物体遇到障碍物时物理反应，例如主角遇到墙壁时，则不能继续前进。碰撞检测是漫游系统的最基本条件。游戏对象如果需要感应碰撞，那么必须给其添加碰撞器。Unity3D一共为对象提供了5种碰撞器，分别是Box Collider、Sphere Collider、Capsule Collider、Wheel Collider、Mesh Collider。设置物体的物理属性，给每个对象添加相应的碰撞器，物体便能够执行组件实现碰撞检测，主角就不会“穿墙而过”。也可以在脚本语言中实现控制基本碰撞检测。
3.4 运行效果
由于本系统采用了多平台的Unity3D引擎，它的发布运行不需要额外的安装程序，单机时直接点击EXE文件即可运行。效果如图3所示。
4 结语
随着虚拟现实技术的不断发展，借助目前流行的Unity3D引擎生成三维虚拟校园漫游系统是一个很好选择。本系统实现了场景驱动、交互，使用户能够通过运行该系统游览整个校园的风貌，对学校的宣传起到了积极的作用。事实证明，Unity3D是一款适合制作游戏的专业引擎，用它来开发虚拟校园，具有很好的用户体验。
参考文献
[1]欧阳攀，李强，卢秀慧.基于Unity3D的虚拟校园开发研究与实现[J].现代电子技术，2013（4）：19-22.
[2]朱惠娟.基于Unity3D的虚拟漫游系统[J].计算机系统应用，2012（10）：36-39.
[3]宣雨松.Unity3D游戏开发[M].北京：人民邮电出版社，2012.
作者简介
郑立国（1964-），男，黑龙江省人。现为吉林禹硕动漫游戏科技股份有限公司研究员。主要从事企业管理研究。
作者单位
吉林禹硕动漫游戏科技股份有限公司 吉林省长春市 130012
基于unity3D的虚拟仿真软件(三)
基于3ds Max与Unity 3D的三维虚拟校园系统的设计与实现
摘要：虚拟校园是虚拟现实技术的一个具体应用。三维虚拟校园漫游系统可给予体验者身临其境的真实感，从而模拟现实环境，为使用者提供便利，也为学校展示自身风采提供了有效途径。本设计基于虚拟现实技术，使用3ds Max建模，依靠Unity 3D搭建场景，最终实现云南师范大学主校区的三维虚拟校园系统，对本校的宣传有一定作用。 关键词：3ds Max；Unity 3D；虚拟现实；虚拟校园；三维建模
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）07-0218-04
Based on the 3ds Max and Unity 3D Design and Implementation of a Three-dimensional Virtual Campus System
YU Zhen-yu1，2， YANG Kun1，2
（1. School of Information Science and Technology， Yunnan Normal University， Kunming 650500， China； 2. GIS Technology Engineering Research Centre for West-China Resources and Environment of Educational Ministry， Kunming 650500， China）
Abstract： Virtual Tour technology is virtual reality technology branch， virtual campus is a specific application of this technology. Three-dimensional virtual campus roaming system can give those who experience an immersive realism to simulate realistic environments， provide users with convenience， but also for schools to demonstrate their presence provides an effective method. The design is based on virtual reality technology， the use of 3ds Max modeling， rely Unity 3D structures scene， and ultimately a three-dimensional virtual campus system of Yunnan Normal University main campus.
Key words： 3ds Max； Unity 3d；virtual reality； virtual campus； three-dimensional modeling
1 概述
在信息化技术不断发展的今天，众多领域均通过计算机应用为用户的使用提供便捷。虚拟现实技术是众多计算机应用中被使用最为广泛的技术之一，它已逐渐从幕后走到台前，从实验室的研究项目走向实际应用，遍及各个领域，虚拟现实技术已成为计算机应用行业的研究重点[1]。随着“数字地球”的提出，将虚拟现实技术应用到日常生活势在必行。其中，虚拟校园是“数字地球”建立于学习与生活中较为直观的体现，它运用图像处理技术和计算机图形学相结合的三维可视化图形图像并在屏幕上显示，实现了人机交互的功能，为师生、家长提供了极大的方便，具有宣传学校、提高知名度的作用[2]。
2虚拟现实技术的国内外研究动态
2. 1国外研究现状
美国是虚拟现实技术的发源地[3]，目前其研究水平遥遥领先于世界各国。美国圣何塞州立大学已在虚拟世界平台“第二人生”（ 世界上最受青睐的三维虚拟平台之一）上建立了虚拟校园[4]。英国、日本、德国等国家对于虚拟现实技术的研究也处于领先地位[5]。德国某大学为使学生便于查询和研究，联合研制出基于三维GIS的城市模拟系统。日本发达的动漫，联合先进的虚拟现实技术，于2014年12月设立全球首所“虚拟学校” [6]，可让受心理问题困扰的学生在家中化身虚拟人物，利用手机摇杆自由学习和交流。
2. 2国内研究现状
我国的虚拟现实技术起步于20世纪80年代，最早在高校中研究，与一些发达国家还有一定差距。近年，我国已将虚拟现实技术列为国家重点研究项目[7]，许多重点院校及实验室也加入其中，清华大学、厦门大学、浙江大学等学校相继推出了三维虚拟校园系统。北京林业大学、武汉生物工程学院等院校通过实现虚拟校园的形式有：单纯图片式， 360度全景拍摄、交互式三维仿真[8]。大多数已实现的虚拟校园是采用平面地图和部分实景拍摄整合而成，使用者对这样的系统比较被动，场景不真实，过于机械化，难于实现智能化的人机交互。若采用360度全景拍摄存在的问题是场景并非连续，依然无法克服缺乏互动感的缺陷。然而通过制作三维场景模拟校园并实现漫游，这样无疑虚拟再现了真实场景，便于体验者参观校园，欣赏美景。
3 虚拟现实技术相关软件
传统的人机交互往往停留在二维空间上，虽可实现功能，但用户感受性差，且与真实环境出入较大，难以实现较好的人机交互和智能化。此系统主要使用的软件有3ds Max、Unity 3D和Photoshop等，开发环境如表1所示。
3ds Max是主要的三维建模工具，在三维虚拟校园中，整体场景和每个建筑的效果直接影响用户使用的逼真度。Unity 3D是一种基于开源.net，即Mono.net的组件化的游戏引擎，具有开发效率高、运行稳定、用户界面良好等特点[9]，其内置的API函数与开发工具Visual Studio结合能够高效地开发出仿真系统。 4系统总体框架设计
4.1技术路线
通过校园地理信息的数据采集与整理，使用三维建模软件进行精细建模，进而对三维模型进行处理，再根据实景规划将模型导入系统，并生成虚拟校园漫游功能。在系统中加入光照效果、玻璃镜面的反射效果、碰撞测试、飞行鸟瞰等效果，并附加建筑物属性[10]，按要求设计漫游系统中各种三维物体能够进行方便的操作，再对漫游方式进行设定和规划[11]。在Unity 3D中用C#设计用户交互界面，基于SQL Server数据库构建虚拟校园系统数据库，再连接数字校园系统数据库实现数据共享 [12]。具体技术路线如图1所示：
4.2系统的总体设计
为利于系统的开发、维护、部署和扩展，本设计基于“分而治之”的思想采用三层架构模式（数据访问层、表示层、业务逻辑层）开发-。其中，数据访问层采用SQL Server2008实现查询功能。表示层为界面外观设计，效果如图2所示。业务逻辑层则为系统的逻辑建构，系统健壮性是决定系统成败的关键，高内聚、低耦合为最终目标，由此对于输入、输出功能的有效性验证工作是必不可少的[10]。
4.3 功能模块设计
无论做怎样充分的准备，最终目标都是要使系统“活”起来，这便需要加入控制脚本实现相应功能[11]。
4.3.1查询功能
查询功能的实现有两种：使用Unity 3D内置的小型数据存储PlayerPrefs；使用外部数据库。对于数据访问需求不大的情况建议使用PlayerPrefs，它通常用于手机客户端的数据存储访问。而本设计采用的是连接SQL Server 2008，其实现如图3所示。
实现查询功能是将数据库查询的结果通过函数返回值的形式传到脚本变量，然后通过变量的调用显示到屏幕。这里需用到Find（）方法，在使用中要注意：Find（）方法是通过遍历本场景中所有Game Object而实现查找的，由于Update（）与Awake（）这类方法每帧都要执行，如果Find（）方法大量使用在这两个函数中，则会导致运行卡顿，极大占用系统资源，且存在很大崩溃的风险。
4.3.2路径查询功能
路径查询功能的实现有多种方法，例如NavMesh、A*、GameObject、发送射线等。本设计采用的便是NavMesh与发送射线的方法。使用Unity 3D的NavMesh进行路径查询，设置相对繁杂，但脚本调用相对容易，且路径查询过程中不易出现主角与建筑碰撞导致无法行走的情况。先将场景中能够路径查询的区域用NavMesh烘焙，再用相同方法烘焙不可查询的区域[9]，如图4所示。最后添加NavMeshAgent组件在需要路径查询的主角上启动查询，编写脚本后添加到路径查询的主角，脚本调用agent.SetDestination（）函数即可实现。
4.3.3小地图功能
使用KGFMapSystem[5] 插件实现小地图标志，效果如图5所示。小地图周围的四个按钮可实现放大、缩小、最大化、锁定方向等功能。
图5 小地图
4.4数据采集处理
在校园整体布局设计中，建筑的位置摆放，花草树木的种植范围以及地势的高低起伏是直接影响作品效果的因素，本文以云南师范大学呈贡校区真实场景为例，采用Google GetScreen软件进行截图拼接，获取相应位置的卫星影像，并进行研究区裁剪，结果如图6所示。在建模过程中，为够更好的还原模型真实感，需在研究区大量采集真实图像，经过处理，附加于模型，使其渲染效果逼真。
4.5三维建模
三维建模的方法有多种，本设计使用的是二维图形建模和多边形建模。该类方法较好地提高整体建模效率，且可修改性高，便于后期维护。建模完成后，通过STL检查对模型多余的线和面进行删除，减少数据冗余。
5系统发布
系统制作完成后需发布才可实现共享，目前Unity 3D已支持常见设备格式，本系统发布了网页、客户端和Android版。
将构建虚拟校园漫游系统三维模型场景所需的素材导入工程项目Assets目录下并打包发布。调整Unity 3D的发布配置，从菜单栏选择 Edit->Project Settings->Player，进行发布设置，如图9所示。
6结论与展望
三维虚拟校园对学校建设具有辅助作用，也适应了信息社会发展的趋势，具有重要的理论、现实意义与价值。三维虚拟校园系统对学校对外宣传、招生就业、学校面貌的展现具有非常重要的作用，是校园信息化平台建设的重要组成部分。
本系统以清华大学及厦门大学三维虚拟校园系统为参考，结合云南师范大学虚拟校园建设的实际需求，利用3ds Max建立虚拟校园场景，通过Unity 3D进行发布。用户可通过多平台进行校园浏览和人机交互，为后续的虚拟校园建设工作打下了坚实的基础。对于本设计中，草地、花台等细微模型，及深入的空间分析、冲突检测等，有待完善和提高。
参考文献：
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[5] 闫丽娟. 校园三维地理信息系统的建模与可视化研究[D]. 大连：大连理工大学，2013.
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[9] 刘柱，刘瑾. 虚拟校园的设计和实现[C]//中国高等教育学会教育信息化分会.中国高等教育学会教育信息化分会第十二次学术年会论文集.中国高等教育学会教育信息化分会：，2014：11.
[10] Nicolas Imbert，Frederic Vignat，Charlee Kaewrat，Poonpong Boonbrahm. Adding Physical Properties to 3D Models in Augmented Reality for Realistic Interactions Experiments[J]. Procedia Computer Science，2013，25（1）：11.
[11]]舒中义. 基于Unity3d技术的三维数字校园系统研究[J]. 科协论坛：下半月，2012（12）：80-81.
基于unity3D的虚拟仿真软件(四)
基于Unity 3D的虚拟家具商城的设计与实现
摘 要： 设计了一个基于Unity 3D的虚拟家具商城系统。该系统通过Unity 3D三维技术，模仿实体店设计出一个步行街和商城三维模型，实现商城里面的家具三维展示，让顾客足不出户就能身临其境 “逛商场”，享受逛街购物乐趣。该系统具有良好的视觉和交互效果。 关键词： Unity 3D； 三维家具； 虚拟商城； 电子商务； 设计
中图分类法：TP393 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2014）06-47-03
0 引言
自进入20世纪90年代以来，中国家具每年的需求量以100亿元的速度增长。据预测，未来20年中国家具市场的需求量将以10%-15%的速度增长。目前，我国家具业已形成了一定规模，2003年全国家具总产值已达到1650亿元。目前，全国的家具企业有5万余家，从业人员已超过500万人[1]。中国已经成为世界家具生产大国，中国的产值占世界1/4，出口量是世界第一，出口额为388亿美元，年增长15.16%。而全行业2011年产值突破10000亿元，2011年家具行业的整体增幅是25%，成绩卓然[2]。
现有的家具电子商务平台仅限于平面的二维网页技术，依旧保持着传统图片展示，即通过几张不同角度的照片来展示商品。这种展示方式无法直观地把商品呈现给用户，使得客户对整个产品缺乏深入的了解。此外，由于平面网页的展示局限性，基于平面的购物场景使得购物过程缺乏真实感，极大地影响了客户购物的兴趣。
目前，Web3D技术得到了快速发展。Web3D技术是Web技术和传统的3D图形技术相结合的产物，是互联网上实现3D图形技术的总称。Web3D技术强化了视觉信息。可以让消费者通过对虚拟商品的交互操作，了解商品的3D外形、结构、功能，甚至还可以了解商品的使用流程，更增加了商品的真实性[3]。本文在传统的家具电子商务技术基础上，设计和开发了一个基于Web3D的虚拟家具商城。该虚拟家具商城通过引入计算机3D虚拟现实技术模拟三维视觉仿真环境，强化了商业过程中的视觉作用，让用户在虚拟的3D购物场景中，通过使用鼠标改变角度，全面地了解商品3D信息。同时3D虚拟环境使得购物过程具有一定娱乐性，让客户具有身临其境的现实感觉，极大地吸引客户的眼球，潜在地促进购买欲望。
1 Unity 3D技术介绍
电子商务系统开发使用Unity3D是一个大胆的尝试，Unity3D是一个由Unity Technologies开发的，可让玩家轻松创建诸如三维视频游戏、建筑可视化、实时三维动画等类型互动内容的多平台的综合型游戏开发工具，是一个全面整合的专业游戏引擎。Unity类似于Director，Blender game engine， Virtools 或 Torque Game Builder等利用交互的图型化开发环境为首要方式的软件，其编辑器运行在Windows和Mac OS X下，可发布游戏至Windows、Mac、Wii、iPhone和Android平台。也可以利用Unity Web Player插件发布网页游戏，支持Mac 和Windows的网页浏览。它的网页播放器也被Mac widgets所支持。
Unity3D是一款强大、优雅而简单的集成编辑器和引擎，它所有的功能都组织在不同的、带有标签的窗口视图里，每个视图都提供了不同的编辑和操作功能。而且，这款软件完全以资源为中心，可以为所有不同类型的对象创建物理链接和引用，即便是像代码这样的对象。更重要的是，Unity3D的许可方式以及可选的插件使得用户在需要时可以得到适量的功能和定制。这样的灵活性使得它可供一个独立的爱好者或是一个大型的开发团队使用[4]。
Unity3D支持所有主要文件格式，并能和大部分相关应用程序协同工作。Unity3D支持三种脚本语言：JavaScript，C#，Boo。我们在用ASP+MySQL开发系统时采用的脚本语言是JavaScript，这使得Unity3D与我们的程序更加契合。我们采用这样一个游戏引擎，是希望把三维多视角游戏带到购物中来，在这样的环境下，可以多平台呈现我们的商品。Unity3D内置的NVIDIA?PhysX?物理引擎带给买家生活的互动，在游戏中购物，在购物中游戏的想法可以得到实现。
2 系统功能、建模和碰撞检测
2.1 系统功能架构
该网站是一个三维家具虚拟商城购物平台。顾客通过鼠标控制第一人称视角，通过键盘的方向键控制移动，能够在360度视角观察家具。在这个过程中，顾客能够充分的了解三维家具模型的信息，包括尺寸、材质和设计风格等。
系统按照功能的性质，分为前台服务系统和后台管理系统。
⑴ 前台服务系统：主要提供用户注册、用户登录、商品浏览、资料管理、订单管理、购物车等功能。系统前台功能结构图如图1所示。
⑵ 后台管理系统：系统后台功能就是对数据库进行各种操作，例如查询、更新、添加等功能，包括顾客管理、进货管理、退货管理、订货管理和库存管理，结构图如图2所示。
2.2 系统活动状态分析
系统的活动状态主要有买方购物活动和卖方管理商品活动[5]。
⑴ 买方购物活动：买方购物状态图如图3所示。
⑵ 卖方管理商品活动：卖方管理商品状态图如图4所示。
2.3 3D虚拟步行街漫游场景建模
在虚拟步行街漫游场景中，虚拟店铺分布在步行街内，客户可以通过漫游方式在步行街行走，通过前后左右的移动来观察整个步行街上的店铺，并且可以随意进出店铺，全方位地浏览店铺里的家具。其整个操作都只要用鼠标和键盘控制，可操作性非常强。
虚拟商城步行街的场景设计如下。
⑴ 首先使用3DSMax建立一个虚拟步行街建筑模型，并对模型进行渲染和烘培。 ⑵ 在步行街模型的基础上，构建虚拟的房间作为购物店铺，并且在店铺中放置家具模型。
⑶ 进行顾客与场景之间的交互行为操作设计，这个设计需要在Unity3D中完成，所以我们要将刚才制作好的模型导出为fbx文件，将*.fbx格式的模型导入到Unity3D中，将摄像机添加到这个模型中，再为这个模型添加第一人称视角，其中包含有FPSInputController.js，CharacterMotor.js，MouseLook.js等几种Javascript脚本语言，使得用户可以通过鼠标和键盘的操作，实现在场景自由地旋转和移动，进行视角的变换。
2.4 碰撞检测
碰撞检测用于判定一对或多对物体在给定时间域内的同一时刻是否占有相同的区域。就虚拟场景漫游中的碰撞检测来说，它可以使用户以更自然的方式与虚拟场景中的对象进行交互，保持场景的真实性和用户的沉浸感。如果没有及时的碰撞检测，当虚拟场景中的一个对象碰到另一个对象时，往往会发生相互穿透、重叠等现象，而不会产生碰撞效果，这在现实世界中是不可能的，所以也就会破坏虚拟场景的真实感和用户的沉浸感。因此，虚拟场景中的漫游，必须能够及时地判断虚拟场景中物体之间是否发生碰撞以及碰撞后的响应。
物理引擎在很多情况下没办法判断两个物体是否发生碰撞，原因是前一帧和后一帧都在未发生碰撞的状态下，物理引擎当作什么也没有发生，于是就出现了穿越。在本文中，为了进行碰撞检测，需要给相机和墙都加上刚体Rigid和包围盒Collider，创建刚体包围盒，即BoxCollider，然后进行测试。而Unity3D中的第一人称控制器First Person Controller自身已带有碰撞检测。
3 主要模块分析设计和实现
3.1 用户登录注册模块
用户可以在网站首页的登录框中输入用户名和密码实行登录，当输入的用户名和密码正确则可成功登录，否则将提示登录失败，可重新登录。如未开通账户则注册相应用户后即可登录系统。输入相应的账户和密码，按下登录按钮后，将启动登录验证程序。登录成功，即可进行不同的操作。用户登录注册活动图如图5所示。
3.2 会员信息管理模块
顾客进入网站首页登录后，点击“会员中心”即可进入“会员中心”页面。这里为用户提供了用户注册信息的查看和修改功能，即用户密码的修改、购物车的查看、订单的查看等。会员信息管理时序如图6所示。
3.3 商品购物模块
用户注册后可以在网站上浏览各类商品，可将喜欢的物品放入购物车，进行下订单以及支付操作，满足顾客的购物乐趣。当用户购物后，网站将对订单进行审核并根据用户填写的订单，在短期内将商品寄出，同时用户在下订单后可进入自己的个人中心对订单的处理情况进行实时查询。购物时序图如图7所示。
3.4 商品管理模块
卖方可以登录商品管理模块，可以对自己铺下的商品进行管理。商品管理时序图如图8所示。
3.5 3D步行街和商场
3.6 3D家具
4 结束语
本文设计了一个三维的虚拟家具商城的商务网站，讨论了利用Unity 3D并融于系统的架构角色设计方案，详细分析了系统流程并进行了相应的建模分析。该系统的设计方案参加了2013年浙江省“网上轻纺城杯”第八届大学生电子商务竞赛并获得二等奖。下一步，我们将深入研究家具模型的美观性、便捷性，以及网上支付的多样性、安全性。
参考文献：
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[2] 中国企业报. 中国家具步入良性轨道 年产值破万亿[OL].http：//jiaju.sina.com.cn/news/2012-05-08/090057147744.shtml，2012-05-08
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本文来源：http://www.zhuodaoren.com/yuwen352314/
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