基于移動平臺的虛擬“奇幻動物園”展示的系統(tǒng)分析

柳 瑛

（中山火炬職業(yè)技術學院，廣東 中山 528436）

基于移動平臺的虛擬“奇幻動物園”展示的系統(tǒng)分析

柳 瑛

（中山火炬職業(yè)技術學院，廣東 中山 528436）

通過“奇幻動物園”實例研究三維虛擬動物園展示開發(fā)系統(tǒng)分析，為國內(nèi)三維虛擬動物園展示提供了新的開發(fā)模式，擴展了虛擬現(xiàn)實技術在園區(qū)展示的應用方向，很好地論證了基于移動終端虛擬動物園展示能夠?qū)崿F(xiàn)并可以做得更好。

虛擬動物園；展示；系統(tǒng)分析

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，大量的移動終端用戶產(chǎn)生，三維虛擬動物園展示應勢而生，尤其是智能手機終端的普及使基于移動終端的動物園互動化展示設計成為可能。這種新的展示方式打破了參觀園區(qū)的時間和空間限制，其多功能的互動設計，將游客被動式觀看變成了更逼真的互動體驗，并讓游客在互動中欣賞、探索和反思，給其一種身臨其境的感覺。也可以說，三維虛擬動物園展示將開啟動物園展示方式的一個新時代。

一、動物園展示內(nèi)容分析

因為動物園里動物的種類非常多，不可能在園區(qū)把每一種動物都展示出來，所以可選擇兩種具有代表性的珍稀野生動物進行展示。可視化內(nèi)容分析：“奇幻動物園”選取真實動物園的兩種珍稀野生動物華南虎和蒼鷺來展示。這兩種動物生活地域、形體大小、生活習性等都有非常大的差距，把這兩種完全不同的動物巧妙地安排在一起，是非常美妙的組合。場景也是模擬現(xiàn)實野生動物園的場景，進入動物園的大門有兩條游覽路線，每一條路線都可以通往內(nèi)部的兩個展區(qū)（老虎和蒼鷺），并且園區(qū)內(nèi)部還有游客、商店、廁所、休閑長凳、假山、路燈、垃圾桶、柵欄、水等配套設施。

非可視化內(nèi)容分析：動物園的游覽分為兩種視角，分別是第一視角和第三視角，伴隨游覽者的還有輕音樂和導游介紹，模擬晴天和雨天的不同天氣狀況，控制音樂聲音的大小，導航器、操作盤以及與動物互動觸碰按鈕控制。

二、動物園展示界面設計分析

把人與動物能夠進行信息交流的區(qū)域稱為“界面”，人與機器可以進行交互的區(qū)域稱為“人機界面”。界面在美觀得體、主題鮮明的基礎上，要體現(xiàn)出導航明晰、操作簡便、目的性明確的特點。本系統(tǒng)界面設計為三個區(qū)域，即：導航區(qū)、展示區(qū)和交互控制區(qū)。本系統(tǒng)界面設計方案特點如下：

第一，界面風格簡潔大方，采用直接操作方式。所有區(qū)域采用圖標加文字設計，力求簡潔、易懂。

第二，導航明晰。導航區(qū)占據(jù)界面空間比較小，交互控制區(qū)采用可以折疊收縮的設計方式，展示區(qū)所占界面空間大，且交互操作簡單。

第三，色彩搭配合理。色彩采用接近大自然的綠色調(diào)，統(tǒng)一不雜亂，始終保持一個大主色調(diào)。

第四，主題鮮明。文字和圖形始終圍繞與動物園相關的元素，如樹木的木紋和樹葉，這些都和野生動物園的主題相關，加強了該系統(tǒng)的表現(xiàn)力和真實感。

三、動物園展示系統(tǒng)使用功能分析

三維仿真虛擬動物園展示是依據(jù)現(xiàn)實中動物園的場景，打破實景展示的單一功能，可以滿足用戶更多的需求，具體如下：

提升展出率和展出效果，利于動物保護的技術手段。提升動物園的知名度，進一步傳播娛樂文化。貫徹可持續(xù)發(fā)展原則，拯救瀕危野生動物。利用多媒體技術，以3D建模、模擬視聽觸嗅等感官感覺，展現(xiàn)動物園內(nèi)容及學習相關知識。借助互聯(lián)網(wǎng)平臺，與其他用戶分享資源與傳播知識，是實體動物園轉(zhuǎn)型改革的機遇窗口，為潛在游客群體搭建通往實體動物園的橋梁。其可以普及生物學（特別是野生動物）知識，還可以用來進行仿真實訓教學。三維仿真虛擬動物園不僅彌補了地域性的限制，還可以有效提高實體動物園的管理水準。

四、動物園展示系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境

本論文研究實踐部分的開發(fā)環(huán)境分為硬件和軟件兩部分。硬件主要包括普通的計算機、手繪板、Android系統(tǒng)、ios系統(tǒng)手機等，軟件部分主要有以下幾款：

操作系統(tǒng)：Windows XP；繪圖軟件：Adobe Photoshop；音頻軟件：Adobe Audition；三維模型：3ds max；集成開發(fā)環(huán)境：Unity 3d。

五、動物園展示系統(tǒng)開發(fā)流程

基于移動終端的展示系統(tǒng)的開發(fā)是一個系統(tǒng)的復雜工程，其開發(fā)流程與其他的三維虛擬展示系統(tǒng)開發(fā)類似。首先，根據(jù)需求分析對系統(tǒng)進行整體規(guī)劃，如功能模塊設計、界面設計；其次，要規(guī)劃設計制作三維虛擬場景和角色，錄制聲音；最后，將虛擬場景制作部分導入Unity3D中整合和交互效果制作，并進行手機終端測試展示。一般情況下，可以遵循圖1所示的開發(fā)示意圖。大致分為四個階段：

圖1　

第一階段：整體分析設計互動虛擬動物園。這一階段主要是動物園整體構思創(chuàng)作和主題內(nèi)容的選定，如動物園的內(nèi)外構造，有幾種動物，哪些動物可應用到交互，動物們做什么樣的動作，發(fā)出什么樣的聲音，背景選取什么樣的音樂等，這些前期都需要進行整體設計規(guī)劃。

第二階段：設計、制作系統(tǒng)。一是要搜集一些關于動物園建構的圖形和貼圖資料；二是要進行界面設計制作；三是要運用3ds max 三維軟件進行模型創(chuàng)建，制作逼真的三維場景和角色，并賦予優(yōu)美的動作；四是挑選背景音樂，再編寫導游稿子并進行錄音。

第三階段：選定互動、整合平臺。把前期制作的三維場景和角色導入Unity3D中，進行交互設置等多方資源整合與實現(xiàn)。

第四階段：將第三階段實現(xiàn)的效果搬進智能手機進行調(diào)試修改，最后進行測試展示。

六、系統(tǒng)交互框架與功能設計

第一，系統(tǒng)交互原型設計。為了方便各個年齡段、不同文化層次的用戶使用，整個系統(tǒng)操作以簡潔大方為主。智能手機裝上這款APP之后，觸碰“zoo”圖標，即可進入主界面，觸碰“play”進入瀏覽頁面。游覽者可以選擇第一視角和第三視角游覽，既可以手動游覽也可以自動游覽，在游覽的同時還有語音導游對景區(qū)進行介紹，更重要的是游覽者還可以與園區(qū)的動物進行互動。系統(tǒng)不但能模擬雨天的情景，而且還可以調(diào)節(jié)音量和畫面亮度。游覽完之后，觸碰“返回”，即退到主界面，再觸碰“quit”，退出系統(tǒng)。具體的系統(tǒng)交互原型如圖2所示。

第二，功能設計。為滿足做動物園市場推廣、模擬游覽和使用者達成互動需求，以及提升游客游覽體驗的需求，系統(tǒng)設計要實現(xiàn)以下功能：

一是動物園基本元素虛擬化；二是模擬顯示真實的紋理材質(zhì)；三是模擬真實的環(huán)境效果；四是交互控制動物行為；五是虛擬游客視角切換的控制；六是背景輕音樂音量控制；七是雨天特效模擬控制；八是所有功能可同時使用；九是縮略地圖顯示平面道路；十是能夠廣播發(fā)送、更新通知等訊息。

圖2　

七、結語

本文是根據(jù)需求對系統(tǒng)進行分析，設計研究展示內(nèi)容、展示界面、使用功能、開發(fā)環(huán)境以及技術方案，所有設計的原則都必須滿足系統(tǒng)需求和符合移動終端虛擬展示的特點要求，為下一步的設計實踐奠定基礎。

［1］ 黃建萍.三維數(shù)字技術在博物館網(wǎng)站中的應用［J］.數(shù)字技術與應用，2011（1）：44.

TP391.9

A

1674-8883（2016）18-0366-02

柳瑛（1985—）女，河南信陽人，碩士，數(shù)字媒體藝術講師，研究方向：數(shù)字媒體藝術與技術。