基于unity3D的三维虚拟样板间设计与制作1

陈思远　张道婷　张炜凯

摘要：将前沿的三维技术与营销理念相结合，制作一款可以制作户型虚拟样板间的软件，该软件制作的样板间不仅占用资源少，更新换代更是快捷，可以用最低的成本让用户看到最真实的装修效果，可以让用户真正融入设计中去，让用户获得满意的设计方案。

关键词：Unity3D 虚拟样板间

一、引言

三维虚拟样板间装修设计平台可以运用3D技术给用户预期的效果[2]，它用一种最直观的设计表现方式让用户在电脑上看到装修的效果，利用虚拟漫游的形式，用户可以第一人称的视角在样板间中行走并且可以随意更改直至满意，节约了建造样板间的人力、物力、财力以及时间等的成本。与传统的表现形式相比，这种可以从任意角度对样板间进行观察改造的方式更能够让用户全方位的了解自样板房间。

二、Unity3D简介及其开发过程

2.1、Unity3D简介

Unity3d是由Unity Technologies公司开发的专业跨平台游戏开发及虚拟现实引擎，其打造了一个完美的跨平台程序开发生态链，用户可以通过它轻松完成各种游戏创意和三维互动开发，创作出精彩的游戏和虚拟仿真内容。

2.2 开发过程

虚拟样板间的开发，从满足客户直观感受的需求出发，逐步实现各个模块的功能。在开发的过程当中，首先要完成项目资料的前期收集、整理等工作，包括各种素材的收集，诸如房屋平面图的收集，家具樣式数据等的收集。样板间的完成，这些前期的工作必不可少，如果资料不完整，并且没有仔细整理会为后期制作带来很大困难，影响制作进度。之后再运用3DMAX等三维软件制作三维模型，对样板房和其内部各个部分进行建模，建模是整个开发样板间的基础，对于场景的制作必须预先建立好模型，模型的制作也一定要力求实际，贴近自然场景，无论是尺寸还是样式都要以真实物品为本，以求不为用户选择带来困难，只有模型的各个方面建的贴近现实，最后渲染的结果才会美观。模型制作完成后，以unity 3D支持导入的格式导入其中，再在unity 3D中按照户型图及家具的比例进行整合摆放，搭建样板间场景。整合完成后开始进行程序制作，设计UI（包括样板间内的漫游行走，界面的交互设计等）。然后根据自己原先的设计方案编写代码，完成各个功能模块的制作，实现完美的交互，在发布之前进行程序最后的测试及优化，达到令用户更加满意的效果。

三、制作步骤

3.1准备

首先制定详细的计划，以便于后期工作能够更好地开展，其中包括对此项目的前期了解、项目进度时间表、前期资料收集的具体内容、小组讨论时间、定期的工作总结以及工作完成后检测完善等。

3.2收集户型及家具样式

联系开发商、住户或装修公司获取房屋平面图，户型图等图文资料。联系各个商家获取家具款式、尺寸图纸、家具分类大纲等相关资料。为了使用户看到一个更真实的虚拟交互样板间，后期的模型制作、户型及家具的摆放将按照所收集到的尺寸、风格进行，以求达到最真实的效果。

3.3整理资料

将收集到的户型图、及家具图等的一系列资料进行整理，对不同类型风格及色系进行分类并存档，同时还有各种样式的墙纸、地板等。用户可以随意改变自己想要的样板间风格布局，用户可以选择切换地面的材质是瓷砖还是地板，墙的材质，还有橱柜、茶几、沙发、餐桌、电视柜、鞋柜、床、床头柜、卫浴等，用户都可以随意挑选，按照自己最喜欢的样式进行摆放。同时也为用户提供了更简便的方式，用户可以选择现已有的流行装修风格和色系，来完成家具的选择摆放。主流的风格有东方系列（中式、日式、泰式），欧式系列（北欧。西欧、地中海），美式系列（乡村、现代风格）等。

3.4制作模型

根据收集的平面图、户型图等资料，利用3D max三维软件进行模型的构建，根据真实尺寸大小来建模，并对其进行完整的贴图，其中注意在建模过程之中对于多余的面进行删除，在贴图过程中也要注意贴图是否能在unity 3D之中正常显示，最终制作出相对应的三维模型，然后以Unity 3D支持的可兼容的格式导出，以便于模型在Unity 3D之中的使用。

3.5设计UI

为了使UI界面设计更好的与程序相结合，提供更好的人机交互，[3]对此，我们首先设计了舒适美观的UI界面，对于每一个按钮进行实际操作，然后再测试界面是否附和我们计划的需求，再进一步的修改，达到每一样交互功能完善的最大化，以求让用户获得更好的交互体验。

3.6导入unity 3D

以Unity 3D支持的可兼容格式，将建好的三维模型导入unity 3D中，根据真实样板间的尺寸大小及设计摆放制作的场景。主要功能分为环境变化、自由漫游、变换家居、变换风格等几个模块。体验者需要触发“变动”的按钮，不论是墙纸、地板、沙发桌椅的材质，都可以进行实时切换。在项目中添加灯光以实现光照，模拟营造出真实的视觉环境，调整相关参数，加入交互按钮，以实现体验者通过控制棒控制整个智能家居系统的功能，当用户接近某个特定的区域或物体时，能够触发某些虚拟状态，改变某些物体的属性等。在项目中添加多个镜头以实现从客厅到卧室，从厨房到阳台的全方位预览，根据真实样板间的尺寸大小及设计摆放制作的场景，让用户可以使用鼠标或键盘沿着预定路线走[4]。在项目中制作一个资源库，将市面上各个样式的家具收录其中，在资源库中同时还有各种样式的墙纸、地板等，有各种各样的风格样式供用户挑选，同时用户也可以将任意风格进行混合，实现用户心目中的个性化装修风格，力求能够满足所有用户的需求。

3.7编写代码并测试程序

结合产品功能编写相应代码，完成后进行程序测试，测试各个界面里的控件交互是否达到预期的效果，是否有需要修改并进一步优化的地方。在测试程序没有问题后将会发布程序到多个平台，为各方面的用户、开发者、装修者等提供方便。

四、总结

3D交互式虚拟样板间将前沿的三维图像技术与营销理念相结合，不仅经济实惠，开发成本低，而且人机交互操作简单直观，能更加有效率的完成房子的设计及选择。样板间的户型根据开发商的不同与楼盘的不同而更换，家具等三维模型可以根据数据库中商家的真实家具进行更换，满足各个方面的用户的需求，甚至可以让用户真正融入设计中去，让购房的用户获得自己理想的效果。

参考文献：

[1] 窦乐乐，袁梦琦.虚拟现实技术在室内及家具设计中的应用研究[J].山西建筑，2014，40（34）.

[1] 孙娟，网页游戏UI界面的设计与研究，武汉，中国地质大学，2013.

[1] 贺苗元.基于Unity3D？引擎的虚拟室内漫游的研究设计与应用实现[D].呼和浩特：内蒙古大学，2015.

本文系2016年吉林省大学生创新创业训练项目“VR虚拟房间布置系统设计与实现” 研究成果