基于Unity 3D的室內裝修商城的設計與實現

章菲　徐燕　許淑華

摘 要： 設計了一個基于Unity 3D的虛擬室內裝修商城系統。通過腳本編輯完成了動態場景行為控制，表現了家具的移動、視角的旋轉過程、裝修布置過程和顧客觀賞房間裝修后的場景，并實現了顧客裝修房間的動態交互；對視角系統進行了設計，結合碰撞檢測技術，利用游戲引擎Unity 3D建立了室內裝修的三維可視化漫游系統。消費者可以在此平臺上選擇優質裝修材料和家電配置，進行隨心所欲地搭配。該系統實現了三維室內裝修的演示及購物。

關鍵詞： 室內裝修； 場景建模； 商品建模； 模型集成； Unity 3D

中圖分類號：TP393 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2016）01-52-04

Design and implementation of interior decoration store with Unity 3D

Zhang Fei， Xu yan， Xu Shuhua

（School of Maths and Physics， Shaoxing College， Shaoxing， Zhejiang 312000， China）

Abstract： A virtual interior decoration store system is designed based on 3D Unity. Through the script editing， the dynamic scene behavior control is accomplished， the movement of the furniture， the rotating process of the visual angle， the decoration layout process and the room scene after decoration are demonstrated， and the dynamic interaction with the customers is realized. To design the visual angle system， combined with collision detection technology， and using the game engine Unity 3D， a 3D visualization roaming system is built. Consumers can choose the quality decoration materials and home appliances configuration to carry out the decoration. The system has realized the process of three-dimensional interior decoration and shopping.

Key words： interior decoration； scene modeling； product modeling； model integration； Unity 3D

0 引言

電子商務已經改變了現代商務活動模式。正因為電子商務的快捷、方便和安全的購物手段，并且能夠滿足消費者個性而獨特的消費需求[1]。電子商務的市場已經走進了千家萬戶，走進了普通百姓的生活，其發展空間非常廣闊。

室內裝修是伴隨著房地產市場發展而興起的專業服務行業。隨著住房面積的不斷擴大，舒適性越來越受到人們重視，室內裝修行業的需求市場正在急速擴大。并且，隨著因特網的應用逐步進入社會的各行各業，一套完善的三維室內裝修電子商務平臺已成為行業發展的急需品[2]。

1 系統開發技術

1.1 3D技術

Unity 3D是由Unity Technologies開發的一個讓玩家輕松創建諸如三維視頻游戲、建筑可視化等類型互動內容的多平臺的綜合型游戲開發工具，是一款強大而又簡單的集成編輯器和引擎，在電子商務的系統開發上使用Unity 3D是一個大膽的嘗試。它的許可方式以及可選的插件使得使用者在需要時可以得到適量的功能和定制。這樣的靈活性使得它可供一個獨立的愛好者或是一個大型的開發團隊使用[3]。

Unity 3D的跨平臺性好，腳本語言簡單，支持各種插件，能和大部分相關應用程序協同工作。我們采用此游戲引擎，就是希望把三維多視角游戲帶到購物中，多平臺呈現我們的商品，與買家互動。

1.2 其他技術支撐

⑴ 3DMax

3DMax是基于PC系統的三維動畫渲染和制作軟件。其廣泛應用于建筑設計、多媒體制作、游戲以及工程可視化等領域。

⑵ ASP

ASP是一種服務器端腳本編寫環境，可用來創建和運行動態網頁或Web應用程序。

⑶ MySQL Database

MySQL是一個開放源碼的小型關聯式數據庫管理系統。其體積小、速度快，總體擁有成本低、開放源碼等特點。目前MySQL被廣泛應用于Internet上的中小型網站中。

2 系統功能、建模和碰撞測試

2.1 系統功能構架

⑴ 系統前臺功能結構圖

前臺功能包括：用戶注冊、用戶登錄、商品瀏覽、資料管理、訂單管理、用戶退出等。結構圖如圖1所示。

⑵ 系統后臺功能結構圖

后臺功能包括：顧客管理、進貨管理、退貨管理、訂貨管理和庫存管理，結構圖如圖2所示。

主要功能描述如下。

⑴ 網站首頁

商品以分頁記錄的方式顯示。用戶可以進行商品類別或套餐篩選，也可輸入商品的名稱進行搜索。

⑵ 用戶的注冊和登錄

用戶要想在網站中購買商品，需要先注冊成為網站的會員，登錄后才能購買商品。

⑶ 用戶信息的修改

已經注冊的會員，在登錄后可自行修改電子郵箱、電話號碼、登錄密碼等信息。

⑷ 購物車

用戶在網上看到一個中意的商品時，就可把它放入購物車中，便于用戶結賬付款。

⑸ 訂單查看系統

用戶可以通過訂單查詢系統，查看自己在不同時期的購物訂單情況。

2.2 系統活動狀態分析

系統的活動狀態主要有買方購物活動和賣方管理商品活動[4]。

買方購買活動：買方購物狀態圖如圖3所示。

賣方管理商品活動：賣方管理商品狀態圖如圖4所示。

2.3 虛擬居室漫游場景建模

在虛擬居室漫游場景中，虛擬家具、家電分布在居室內，客戶可以通過漫游方式在居室行走，通過前后左右的移動來觀察整個居室的家具、家電，可以隨意進出房間，全方位瀏覽居室內的家具家電。而整個操作都只要用鼠標和鍵盤控制，可操作性強。

虛擬居室的場景設計如下。

⑴ 使用3D Max建立了一個虛擬居室建筑模型，并對模型進行渲染和烘培。

⑵ 在居室模型的基礎上，構建虛擬的房間，并且在房間中放置家具、家電模型。

⑶ 進行顧客與場景之間的交互行為操作設計，這個設計需要在Unity 3D中完成，所以將剛才制作好的模型導出為fbx文件，將*.fbx格式的模型導入到Unity 3D中，將攝像機添加到模型中，再為此模型添加第一人稱視角，其中包含FPSInputController.js，CharacterMotor.js，MouseLook.js等幾種Javascript腳本語言，使得用戶可以通過鼠標和鍵盤的操作，實現在這個場景自由地旋轉和移動，進行視角的變換。

2.4 碰撞測試

簡單地講，碰撞試驗就是檢驗虛擬場景中不同對象間是否發生了碰撞[5]。就虛擬場景漫游中的碰撞檢測來說，它可以使用戶以更自然的方式與虛擬場景中的對象進行交互，保持場景的真實性和用戶的沉浸感。如果沒有及時的碰撞檢測，當虛擬場景中的一個對象碰到另一個對象時，往往會發生相互穿透、重疊等現象，而不會產生碰撞效果，這在現實世界中是不可能的，所以也就會破壞虛擬場景的真實感和用戶的沉浸感。

但是，物理引擎在很多情況下沒辦法判斷兩個物體是否發生碰撞，前一幀和后一幀都未發生碰撞的狀態下，物理引擎當作什么也沒發生，就會出現穿越。本作品中，我們給相機和墻都加上剛體Rigid、包圍盒Collider，創建剛體包圍盒Box Collider，然后進行碰撞測試。而我們在Unity 3D中使用的第一人稱控制器身已帶有碰撞檢測。

3 主要模塊分析和設計

3.1 用戶登錄注冊模塊

用戶可在網站首頁的登錄框中輸入用戶名和密碼登錄。如未開通賬戶則注冊后即可登錄系統。登錄成功后可進行各種操作。用戶登錄注冊活動圖如圖5所示。

3.2 會員信息管理模塊

顧客進入網站首頁登陸后，點擊“會員中心”，即可進入“會員中心”頁面。這里為用戶提供了用戶注冊信息查看和修改，提供了用戶密碼修改、購物查看、訂單查看。會員信息管理時序如圖6所示。

3.3 商品購物模塊

用戶瀏覽各類商品時，可將喜歡的商品放入購物車，然后進行下訂單及支付操作。用戶購物后，網站對訂單進行審核并根據用戶填寫的訂單，盡快將商品寄出，同時用戶在下訂單后可進入個人中心對訂單狀態實時查詢。購物時序圖如圖7所示。

3.4 商品管理模塊

賣方可以登錄商品管理模塊，可以對自己鋪下的商品進行管理。商品管理時序圖如圖8所示。

3.5 在線支付模塊

相對傳統的支付方式而言，在線支付方式的工具是信用卡支付和電子支票。

在網上支付模塊中，如何接入銀行系統或者第三方支付是最重要的。本作品采用間接接入方式。主要有三個功能。①選擇支付銀行?？蛻敉ㄟ^瀏覽器選擇所需要的商品后，轉到支付頁面，該頁面顯示具體的訂單號和應付全額。②進行付款?？蛻酎c擊支付后，則轉到相應的銀行頁面和支付頁面。③返回支付結果?？蛻羧绻Ц冻晒?，則系統從支付網關接收信息，轉到系統的支付結果頁面。

3.6 3D室內裝修商城

⑴ 用戶體驗裝修效果圖

本商城將極具人性化地為用戶提供一個其戶型的空居室，讓其在家中自由地體驗裝修的快感，提前感受裝修后的整體感覺。如有不滿意即可更換家具。如圖9所示。

4 結束語

基于3D Unity的室內裝修系統是定位于專業室內設計與裝修網站之間的系統。該系統基于B/S架構開發，既保證了系統訪問的便利性，又實現了室內設計的專業級服務，滿足了客戶對室內裝修在個性化、便利化、專業化的需求。在整個系統開發過程中的技術選型和實現過程對今后系統的進一步發展都有極為重要的借鑒意義。下一步，還可以對手機客戶端進行開發，讓此商城系統更加高效。

參考文獻（References）：

[1] 史海濱.淺談我國電子商務的發展前景[J].中國商貿，

2012.12（b）：112-113

[2] 許時晨.室內裝修電子商務平臺的構建[D].復旦大學，2007.

[3] （美）Michelle Menard，（譯）史曉明.李強.Unity游戲開發實戰[M].

機械工業出版社，2012.

[4] 王松樵，許淑華.基于Web3D的虛擬五金商城的設計與實現[J].

計算機時代，2012.10：42-45

[5] 馬登武.虛擬場景中的碰撞檢測算法[J].火力與指揮控制，

2004.4.