Unity3D技术在小区可视化操作上的应用

2022-09-26

随着计算机软硬件的不断发展, 电子沙盘技术越来越多的应用到了各类软件。它通过真实的三维地理信息数据, 利用先进的地理信息技术模拟真实的地形地貌, 能实时动态查找每一个点的地理信息。由于具有良好的实用性, 被广泛应用于城市规划设计、环境治理、建筑设计、工程改造、农业规划、地产设计等多个领域。

本文介绍了Unity 3D和电子沙盘技术在3D可视化管理系统中的应用。通过导入社区地理环境和建筑物的真实数据, 在Unity 3D中模拟形成可视化的电子沙盘, 内置的人机交互控件, 实现可视化的3D管理界面[1]。

一、Unity 3D平台

Unity3D是由Unity Technologies开发的一个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。

Unity3D支持Maya的.mb和.mal、3D Studio Max的.max、Cheetah 3D的.jasl、Cinema 4D的.c4dl 2等外部导入的模型文件格式, 并且能和大部分相关的应用程序协同工作。Unity3D支持Java Script, C#, Boo三种脚本语言。本文所介绍的可视化管理系统是嵌入在jsp网页上, 所以与Unity3D十分契合。Unity3D内置的NVIDIAPhys X物理引擎可以带给用户良好的互动体验, 我们采用这种引擎, 也是希望可以把游戏的沉浸式交互感移植到管理系统中[2]。

二、主要设计流程

(一) 地理信息的采集

为了表现一个更真实的电子沙盘, 将生活中的场景及建筑物尽量还原重现, 使管理人员可以自主控制观察的角度及方向, 具有沉浸感。项目需要收集社区地形和建筑物的真实数据, 主要包括社区地形图、建筑物外部图纸和内部户型图、社区规划图和高清照片[3]。

(二) 电子沙盘的构建

为了给管理人员能够更加直观的对社区资源和人员的调度, 需要创建一个逼真的虚拟场景。电子沙盘的构建是整个可视化管理系统的基础, 是整个项目中的一个关键步骤。

1. 建立地形地貌

电子沙盘的构建从构建地形地貌开始, 包括社区的地势高低、道路走向、楼房和绿化的分布。地形的创建可以在有了具体的地形数据后, 直接导入Unity 3D中, 让软件自动模拟生成, 然后使用刷子使地面变得平滑。环境部分的构建包括天空、树木、草地、道路, 这些在Unity3D自带的模型中是有的, 可以直接托拽到地形上。

2. 建立建筑物模型

建筑物模型可以在3ds Max中根据图纸和数据构建, 构建完成后导入Unity 3D中。在建筑物模型的构建中, 为了保证电子沙盘嵌入jsp页面后系统的运行速率, 尽量在模型表面平滑的前提下减少线条的数量[4]。

3. 模型纹理贴图

将建筑物模型导入Unity 3D后需要对整个社区模型进行纹理贴图。贴图的素材采用拍摄的真实物体表面高清照片, 最初拍摄出来的照片因为文件大小、格式和纹理的对称性问题不能直接采用。需要使用Photoshop软件对图片进行处理, 图片的上半部分和下半部分、左半部分和右半部分的纹理要对称, 这样在贴图的拼合处不会有较明显的接缝。处理完图片的对称性后, 需要将JPG格式的照片转换为Unity 3D能够识别的RGB格式, 同时为了确保最终电子沙盘不会影响管理系统的运行速率, 尽量减小贴图文件的大小。最后将这些纹理图像加载到纹理调板中供贴图使用[5]。

三、管理系统实现

该3D可视化操作系统将嵌入到jsp网页中, 用户可以通过鼠标和键盘方向键控制方向, 以第一人称视角360度观察整个社区。在这个过程中, 管理员可以直观的了解到目标地点所在楼号和楼层, 工作人员到达目标地点的最优路径等等便于管理的信息。系统按照功能的性质, 分为前台服务系统和后台管理系统。前台服务系统主要提供管理员登录、工作人员管理等功能。后台管理系统有用户管理、工作人员管理、社区建筑物管理等功能, 主要是对数据库中的各个表进行增、删、改、查。

四、结束语

随着计算机软硬件技术的快速发展, 如何让管理人员在管理系统界面上更直观的获取信息, 更轻松的完成工作, 成为了管理系统新的追求。本文所介绍的3D可视化管理系统, 采用了Unity3D及电子沙盘技术来实现。将Unity3D真实的虚拟画面和电子沙盘快速、简便、精确的特点相结合, 实现了更加丰富的展示效果。同时, 本系统的开发, 说明了Unity3D及电子沙盘技术的结合, 在管理系统的开发中发挥了巨大作用。

摘要：Unity 3D是由Unity Technologies开发的一个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3D游戏引擎。本文介绍了基于Unity 3D技术在小区可视化操作上的应用。

关键词：Unity 3D,电子沙盘