基于Unity3D的VR交互场景设计与运行监控

叶桂锐

摘 要：为了实现虚拟现实交互场景设计，本文选取Unity3D作为主要工具，从全视角、人物视角、菜单交互3个方面出发，提出交互场景设计方案。采用信息采集与分析方式，监控场景运行现状，根据信息采集结果加以调整，从而形成一套完整的监控体系。

关键词：Unity3D;交互场景;VR

随着计算机技术的快速发展，加快了虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）设计研发脚步。通常情况下，利用软件对某一特定场景进行抽象描绘，从不同视角来采集并分析环境信息，从而得出相应结论。

1 VR交互场景设计

本文在考虑VR交互场景设计方案时，从全视角、人物视角、菜单交互3个角度出发，对VR交互场景进行设计，并以室内环境交互场景为例，简要提出设计方案。

1.1 全视角设计

在交互场景中，采用大脑思想控制方式，通过控制头部佩戴的显示设备来调整方向，实现360°环境观察，并且观察视角不受任何限制，可以自由查看周围环境情况。该交互场景与传统的摄像机拍摄方式不同，是根据信息模拟出环境，实现全视角场景观察。

1.2 人物视角设计

该设计角度是以自身所处位置出发，在虚拟环境中抽象人物，利用按键进行操控。目前，应用比较多的人物视角设计方法有瞬间移动和平缓移动两种方式，前者利用激光指针锁定具体目标位置，根据瞬间移动情况，给出目标坐标点，后者是确定移动方向以后，在短时间内确定具体位置坐标。对于VR交互场景设计，将两种人物视角设计方式融为一体，根据实际环境情况，将其抽象为虚拟场景。

1.3 菜单交互设计

菜单交互设计指的是将交互场景设计功能划分为多个模块，根据功能不同简单分类，并划分层次，形成多个层次体系结构，根据操控需求，逐一排查功能栏，最终锁定操作工具。

1.4 室内环境交互场景设计

本文以欧式样板房室内环境设计为例，分别对餐厅、卧室、客厅等多个区域进行抽象设计，如图1所示。

图1场景中，各个区域分别布设了书籍、沙发、吊灯、座椅等家具，除此之外，VR交互场景中还存在多个小型摆件，包括相册、盆栽等。用户利用操作手柄，便可以操控整个场景布设。为了使得室内场景更加温馨，在图1中添加了玩具、手枪等物体对象，为用户提供交互物体，以此丰富设计方案。

2 VR运行监控SDK设计与实现

2.1 VR运行监控SDK设计

为了实时监控用户环境中的VR应用情况，本文设计了VR运行监控，利用该工具采集VR运行信息，依据运行信息变化情况，调节VR参数，使其得以正常运行。根据VR运行特征，将VR运行信息划分为4种类型，包括用户设备信息、崩溃异常信息、运行时性能信息、用户行为信息。

（1）用户设备信息：该部分信息是对设备标识号、处理器、系统信息进行采集，帮助用户开发VR应用资源环境。

（2）运行时性能信息：该部分信息以用户所处运行环境变化中体现的性能作为核心，采集堆栈内信息和帧率信息，通过观察此部分信息，介意判定当前运行环境性能是否欠佳。

（3）崩溃异常信息：该部分信息是采集以运行脚本崩溃异常信息为主，包括Mono堆栈内存信息、堆栈信息、异常类型等信息。

2.2 监控SDK实现

监控SDK功能的实现，信息采集与存储为主，通过对不同类型信息进行采集，存储到数据库中，以便诊断分析，从而实现VR监控，起到安全保护作用。

（1）用户设备信息。该部分信息的采集，利用Unity3D软件中的SystemInfo类，采集头部显示器中的运行脚本，调用VR场景中的对象，根据SystemInfo类属性，按照类别不同采集信息，从而实现設备统一编码，以便信息记录分析。

（2）运行时性能信息。该类型信息分为Mono堆内存信息和帧率信息，前者信息采集功能的实现是在编辑器模式下实现信息的采集，后者信息采集功能的实现是通过公式计算获取信息量，按照0.5s间隔采集信息。

（3）崩溃异常信息。运用C#脚本捕获监控场景信息，如果存在崩溃异常情况，则该监控中心制定采集此部分信息，反之，此功能无响应。在运行过程中，按照类的不同，分别捕获崩溃异常信息，以便查找问题根源。

3 总结

本文通过分析虚拟现实VR技术，提出该项技术在交互场景设计中的应用方案，以信息采集为主，利用采集到的信息组建交互场景。另外，本文还从监控角度出发，提出场景监控方案，利用Unity3D软件种类，提出程序编写思路，从而实现场景监控。

参考文献

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