儿童数字绘本移动端增强现实应用开发简述

王毅

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201714051

摘要：本文主要简述如何使用Unity及增强现实技术在移动端上实现虚拟3D吉祥物的展示。

关键词：Unity；增强现实；苏州园博会吉祥物

1 制作分析

该应用最终发布在Android及Ios平台，主要利用手机的摄像机对园博会吉祥物图片进行识别，然后利用EasyAR增强现实插件结合Unity游戏引擎对识别的结果进行比对，建立空间矩阵，然后回调相应的吉祥物3D虚拟人物进行表演。

2 实现方法

1）首先使用Maya等三维软件进行吉祥物的3D模型和动画的制作，并导入Unity场景（将模型中心放置在世界坐标原点上）、设置灯光背景等。图1示例了该Unity场景模型效果。

2）使用Unity的UI制作插件NGUI制作本应用的登录界面与3D虚拟人物展示界面，如图2所示（左侧为登录和引导界面、右侧为增强现实识别展示界面）。展示界面预留了用户帮助模块、3D虚拟人物动画播放模块、声音切换模块功能。

图1吉祥物Unity场景模型图2 应用界面

3）Unity导入EasyAR增强现实模块。EasyAR是国内最专业的AR引擎，是国内首款投入应用的AR SDK。EasyAR官网上下载相应插件并导入Unity场景，在EasyAR官网注册相应的应用iD并生成相应的Key值，将Key值填入Unity EasyAR节点相应的Key属性中。

4）在EasyAR 配套Unity基础场景中的ImageTargetJsonFileidback节点中将步骤D的吉祥物模型、相应的吉祥物识别卡片都放置在该节点下。当EasyAR调用成功时，摄像头开启后就可以对卡片进行识别，如果目标卡片与ImageTargetJsonFileidback节点下的卡片匹配，则会显示3D吉祥物，如果摄像头跟踪丢失那么3D吉祥物消失。

5）进行模型展示功能的开发。其中，多点触控来控制3D模型的旋转、缩放的核心代码如下：

public class ScaleAndRotate ： MonoBehaviour

{

private Touch oldTouch1；∥上次触摸点1（手指1）

private Touch oldTouch2；∥上次触摸点2（手指2）

void Start（） {}

GameObject Capsule_bady = null；

private float rotateN = 1.5f；

void Update（）

{

Capsule_bady = GameObject.Find（“Capsule_bady”）；∥查找相应的3D吉祥物

if （Input.touchCount <= 0 || Capsule_badynull） { return ； } //没有触摸返回

if （1 Input.touchCount）∥单点触摸，水平上下旋转

{

Touch touch = Input.GetTouch（0）；

Vector2 deltaPos = touch.deltaPosition； ∥获得单点滑动的矢量

Capsule_bady.transform.Rotate（1*Vector3.up * deltaPos.x * rotateN）；∥进行旋转

}

//多点触摸， 放大缩小

Touch newTouch1 = Input.GetTouch（0）；∥获得第1个触摸点

Touch newTouch2 = Input.GetTouch（1）； ∥获得第2个触摸点

if （newTouch2.phase == TouchPhase.Began） ∥第2點刚开始接触屏幕，不做处理

{

oldTouch2 = newTouch2；

oldTouch1 = newTouch1；

return；

}

∥计算以前的两点距离和新的两点间距离，变大要放大模型，变小要缩放模型

float oldDistance = Vector2.Distance（oldTouch1.position， oldTouch2.position）；

float newDistance = Vector2.Distance（newTouch1.position， newTouch2.position）；

∥两个距离之差，为正表示放大手势，为负表示缩小手势

float offset = newDistance oldDistance；

∥放大因子， 一个像素按 0.01倍来算（100可调整）

float scaleFactor = offset / 100f；

Vector3 localScale = Capsule_bady.transform.localScale；

Vector3 scale = new Vector3（localScale.x + scaleFactor，

localScale.y + scaleFactor，

localScale.z + scaleFactor）；

if （（scale.x > 0.7f && scale.y > 0.7f && scale.z > 07f&&scale.x < 1.4f && scale.y < 1.4f && scale.z < 14f））∥最大縮放为1.4倍，最小缩放为0.7倍

{Capsule_bady.transform.localScale = scale； }

oldTouch1 = newTouch1；∥记住最新的触摸点，下次使用

oldTouch2 = newTouch2；

}}

基金项目：本文为校社科基金项目《基于传统文化传承的儿童绘本影像化研究》（项目编号：YN1431）