兒童數字繪本移動端增強現實應用開發簡述

王毅

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201714051

摘要：本文主要簡述如何使用Unity及增強現實技術在移動端上實現虛擬3D吉祥物的展示。

關鍵詞：Unity；增強現實；蘇州園博會吉祥物

1 制作分析

該應用最終發布在Android及Ios平臺，主要利用手機的攝像機對園博會吉祥物圖片進行識別，然后利用EasyAR增強現實插件結合Unity游戲引擎對識別的結果進行比對，建立空間矩陣，然后回調相應的吉祥物3D虛擬人物進行表演。

2 實現方法

1）首先使用Maya等三維軟件進行吉祥物的3D模型和動畫的制作，并導入Unity場景（將模型中心放置在世界坐標原點上）、設置燈光背景等。圖1示例了該Unity場景模型效果。

2）使用Unity的UI制作插件NGUI制作本應用的登錄界面與3D虛擬人物展示界面，如圖2所示（左側為登錄和引導界面、右側為增強現實識別展示界面）。展示界面預留了用戶幫助模塊、3D虛擬人物動畫播放模塊、聲音切換模塊功能。

圖1吉祥物Unity場景模型圖2 應用界面

3）Unity導入EasyAR增強現實模塊。EasyAR是國內最專業的AR引擎，是國內首款投入應用的AR SDK。EasyAR官網上下載相應插件并導入Unity場景，在EasyAR官網注冊相應的應用iD并生成相應的Key值，將Key值填入Unity EasyAR節點相應的Key屬性中。

4）在EasyAR 配套Unity基礎場景中的ImageTargetJsonFileidback節點中將步驟D的吉祥物模型、相應的吉祥物識別卡片都放置在該節點下。當EasyAR調用成功時，攝像頭開啟后就可以對卡片進行識別，如果目標卡片與ImageTargetJsonFileidback節點下的卡片匹配，則會顯示3D吉祥物，如果攝像頭跟蹤丟失那么3D吉祥物消失。

5）進行模型展示功能的開發。其中，多點觸控來控制3D模型的旋轉、縮放的核心代碼如下：

public class ScaleAndRotate ： MonoBehaviour

{

private Touch oldTouch1；∥上次觸摸點1（手指1）

private Touch oldTouch2；∥上次觸摸點2（手指2）

void Start（） {}

GameObject Capsule_bady = null；

private float rotateN = 1.5f；

void Update（）

{

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

if （Input.touchCount <= 0 || Capsule_badynull） { return ； } //沒有觸摸返回

if （1 Input.touchCount）∥單點觸摸，水平上下旋轉

{

Touch touch = Input.GetTouch（0）；

Vector2 deltaPos = touch.deltaPosition； ∥獲得單點滑動的矢量

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

}

//多點觸摸， 放大縮小

Touch newTouch1 = Input.GetTouch（0）；∥獲得第1個觸摸點

Touch newTouch2 = Input.GetTouch（1）； ∥獲得第2個觸摸點

if （newTouch2.phase == TouchPhase.Began） ∥第2點剛開始接觸屏幕，不做處理

{

oldTouch2 = newTouch2；

oldTouch1 = newTouch1；

return；

}

∥計算以前的兩點距離和新的兩點間距離，變大要放大模型，變小要縮放模型

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

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

∥兩個距離之差，為正表示放大手勢，為負表示縮小手勢

float offset = newDistance oldDistance；

∥放大因子， 一個像素按 0.01倍來算（100可調整）

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））∥最大縮放為1.4倍，最小縮放為0.7倍

{Capsule_bady.transform.localScale = scale； }

oldTouch1 = newTouch1；∥記住最新的觸摸點，下次使用

oldTouch2 = newTouch2；

}}

基金項目：本文為校社科基金項目《基于傳統文化傳承的兒童繪本影像化研究》（項目編號：YN1431）