基于Unity3D的漢語言文化體驗館設計研究

李世博 彭旭升 孫芳

摘要：目的：隨著全球化的不斷發展，漢語言文化在世界范圍內受到越來越多的關注和認可，漢語推廣已成為中國文化走向世界的重要方式之一。越來越多的人開始學習漢語，漢語言文化的熱度不斷攀升，這為漢語學習和推廣提供了更廣闊的空間。然而，傳統的學習方式往往單一枯燥，難以激發人們的學習興趣。為突破傳統漢語學習方式的局限性，文章提出設計基于Unity3D的漢語言文化體驗館。方法：該體驗館通過搭建虛擬現實環境，實現趣味問答、趣味文字、趣味觀影和海報展覽四個人機交互功能，為學習者提供豐富的學習內容。用戶可以在虛擬環境中了解漢語言文化，感受其魅力。在趣味問答環節，用戶可以測試自己的漢語水平和對漢語言文化的了解程度。趣味文字環節提供有趣的方式來學習漢字和詞語，通過拼字游戲等方式加深記憶。趣味觀影環節讓用戶欣賞精選影片，更好地了解漢語文化和歷史。在海報展覽環節，用戶可以欣賞精美的漢語文化海報，并了解其文化內涵。結果：通過沉浸在虛擬環境中，學習者可以更好地了解和體驗漢語言文化。這種創新的學習方式不僅能提高學習者的學習效率，而且能激發他們的學習興趣，促進漢語言文化的傳承和推廣。結論：基于Unity3D的漢語言文化體驗館可以為學習者提供一種全新的學習方式，使他們在虛擬環境中更好地了解漢語言文化。

關鍵詞：虛擬現實；Unity3D；漢語言文化；體驗館；交互設計；虛擬漫游

中圖分類號：TP391.9 文獻標識碼：A 文章編號：1004-9436（2023）21-00-03

0 引言

文化是人們的精神食糧，文化館是人們追求智慧文化、接受文化熏陶的場所。隨著物質水平的提高，人們的精神需求也迫切需要得到滿足。近年來，世界范圍內掀起了一股學習漢語言文化的熱潮，但學習方式較為單一枯燥。同時，實體文化館的社會地位逐漸降低，亟須更新展覽內容和方式，以推動自身發展。本文以3DMAX為工具完成人物場景的建模，并通過對Unity虛擬現實引擎的研究，實現漢語言文化體驗館的核心交互功能，為用戶搭建了一個接觸漢語言文化和虛擬現實技術的平臺，讓用戶感受到漢語言文化的魅力。

虛擬現實技術作為計算機領域的前沿技術，其創新性和挑戰性都非常強［1-3］。利用虛擬現實技術可以創造一種虛構環境，借助各種傳感器設備使用戶仿佛置身其中，實現用戶與虛構環境的自然互動，讓用戶感受中華優秀傳統文化的博大精深。

1 場館設計

1.1 體驗館場景設計

參考宋代建筑特點及布局結構，本場館主場景設計古色古香，左右對稱，內設中堂，且中堂兩邊各有屏風分隔。中堂文化承載著中華民族優秀傳統文化的雅韻，展現了漢語言文字的形成過程，凸出了“中庸之道、天人合一”的中華傳統觀念。屋頂則設計為十二生肖剪紙畫，其豐富的文化寓意與人們的生活息息相關，是學習和了解中國文化較為生動的窗口，提高了漢語文化學習的形象性與趣味性。設計精巧，空間純粹，整體布局和諧典雅，將我國底蘊深厚、源遠流長的漢語言文化展現得淋漓盡致。

1.2 功能模塊設計

體驗館設有趣味文字、趣味觀影、趣味海報、趣味答題等功能區，用戶可以自由漫游，產生置身于真實場景中的感覺。在本場館中，用戶以第一人稱視角在展廳中漫游。在場景中，用戶可以進行前進、后退、左右平移、翻滾、下蹲等操作，以調整視角。趣味文字區共展現了8個甲骨文與現代文字之間的歷史演變；趣味觀影區設有講述“老”“家”這兩個字的演變歷史的影片；趣味海報區設有10組海報，每組3到4張，共31張，均為查閱大量資料并結合對漢語言文化的理解進行的原創設計；趣味答題區設有與海報內容相呼應的10道題目，用戶看完海報后即可答題。用戶在以上功能區，均可以通過鼠標點擊獲得交互體驗。

2 系統架構

體驗館采用了3DMax、Unity3D和C#等技術，其中3DMax用于較為復雜的建模，將建好的模型導出為FBX格式文件并在Unity3D中進行渲染和擺放。Unity3D的主要作用是接收導入的模型，并進行渲染、調光等操作，以提高模型的逼真度，為用戶帶來更好的視覺體驗。此外，一些簡單模型和場景布局也可以在Unity3D中完成。最終，將所有模型整合起來以完成整個體驗館及功能區的建模［4］。模型建立完成后，使用C#腳本語言開發人機交互腳本，包括行走、場景切換、防碰撞及交互功能等。其中，行走主要是攝像機的移動，防止碰撞的代碼確保用戶體驗，交互功能可以通過鼠標或者左右鍵來實現。通過這些腳本的開發，用戶可以在漢語言文化體驗館內進行虛擬漫游。

3 系統設計

3.1 3DMax建模

在場景的搭建過程中，參觀了一些線下展覽館。搭建體驗館時，設計了許多具有中國古代特色的元素，如中堂內的八仙桌、太師椅、瓷器展柜、壁畫、屏風等。通過對建好的實物進行渲染等操作，使模型更加逼真，增強用戶的沉浸感［5］。3DMax主要用于場館內各種物體的建模，需要充分展現出模型的形狀和外觀，給人帶來身臨其境般的體驗。

另外，人物模型的搭建同樣利用3DMax。首先需要明確主角的外觀特征，包括身高、外貌等，可使用平面圖來呈現人物樣貌。其次，可以使用3D技術將整個人物模型呈現出來。在3DMax中，人物模型可能缺乏色彩，為了解決這個問題，可以使用3DMax插件Bodypaint添加色彩，使人物更加生動傳神。同時，利用FBX模型資源——BIP骨骼文件、角色模型文件、動作文件等控制角色動作，完成角色設計，右鍵點擊Assets→Import Package→Characters導入內置角色控制資源包，并通過Scale Factor等組件進行細節配置，調整角色的各個動作，最后得到成品［6］。在3D模型制作完畢后導出FBX格式文件。

3.2 Unity3D建模與渲染

使用3DMax完成復雜物體的建模后，可以將所有實物導入Unity3D，這樣可以方便地進行后續的處理。Unity3D是目前三維漫游領域的主流軟件，其優秀的三維引擎可支持多種軟件導入的三維模型［7］。運用Unity3D主要完成整體環境的建模，整個環境的渲染也在其中進行，可以添加燈光渲染效果，使整體環境古色古香，貼合模型主題。整個場館建模完畢后，在Unity3D軟件中對相應的物體編寫C#腳本，如點擊幾個功能區封面交互功能，插入C#腳本后編寫點擊交互等操作，使系統可以進行虛擬漫游。

3.3 C#腳本編寫

系統中有幾個關鍵腳本需要編寫，包括用于虛擬漫游的攝像機前后左右移動腳本及防止碰撞的代碼，優化用戶體驗；點擊交互的腳本，讓用戶能夠與虛擬環境進行互動［8］。代碼編寫完成后，用戶可以沉浸在虛擬環境中，實現在整個系統中的虛擬漫游和交互體驗［9-10］。攝像機的移動由鍵盤或鼠標控制，代碼控制偏移度和平滑程度，實現第一人稱視角和第三人稱視角的結合，提供學習體驗。交互體驗主要通過鼠標實現海報閱覽、文字轉換及交互答題。以海報展覽為例，當人物走到這個區域，眼前會出現一個畫布，即Canvas。Canvas及其下面的所有組件都是隱藏的，只有用戶點擊此處，畫布才會顯示出來，然后進行相關交互。主要通過界面交互控制文件QuestionBankItem以及ShowIMGItem中的代碼進行用戶交互設計［11-12］，其中代碼邏輯如表1所示。

4 成果展示

經過整個系統的建模和腳本代碼編寫，漢語言文化體驗館的虛擬漫游和交互體驗基本完成。用戶可以通過按下鍵盤上的W、S、A、D這四個鍵來控制人物的前進、后退、左右移動，并使用C、V鍵來完成翻滾、下蹲等動作，以完成虛擬漫游。此外，用戶還可以通過拖動鼠標來選擇參觀方向。在體驗四大功能區時，均可點擊鼠標進行交互。本場館的設計可以改變漢語言學習枯燥乏味的現狀，提高漢語言學習的生動性與趣味性，激發體驗者的學習興趣。系統測試結果如圖1所示。

5 結語

漢語言文化承載了中國傳統文化的豐富底蘊，語言文字是文化傳承的載體，是國家繁榮發展的根基。漢語言文化傳承創新，在堅定文化自信和文化自覺、增強民族凝聚力方面發揮著重要作用，為漢語言文化學習者學習理念的轉換和文化傳播者傳播內容的設計提供了相應的理論和實踐支持。拓展文化體驗館的公共教育功能，有利于喚起人們對語言的自覺意識，傳承中華優秀傳統文化，推動區域國際教育交流，服務國家傳統文化教育改革和發展大局。虛擬現實技術在漢語言文化體驗館領域的推廣和使用，刺激了場館等向計算機化、數字化的方向發展，使文化體驗館的運營不再受時間、地點等物理因素的限制，真正意義上拓展了文化體驗館的公共教育和社會教育功能，實現了推廣虛擬現實技術、促進虛擬現實技術發展、普及漢語言知識、弘揚漢語言文化精神等目的。

參考文獻：

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