三维虚拟产品展示系统的开发与研究

摘要：随着虚拟现实和网络技术的飞速发展，虚拟产品的在线展示已经成为企业宣传与销售的重要手段。而如何实现产品的三维可视化展示及动态交互设计已成为当下亟需解决的问题。对比其他已有展示系统的优劣，结合最新三维虚拟展示技术，设计并开发了基于3Ds Max与Virtools的三维虚拟产品展示系统。系统以某汽车展厅为原型，用户可以登录系统，观看逼真的三维虚拟场景，并在虚拟场景中进行交互操作。

关键词：虚拟展示；三维可视化；交互设计；虚拟现实；汽车展厅

中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）13-3197-05

1 概述

随着互联网和通信技术的发展，网上购物越来越受到人们的认可，但当前网页的二维交互方式已经不能很好地满足供需双方在世界范围内信息、获取信息和资源共享的要求。纵观国内各企业的网站，大多以文字、图片、Flas作为产品展示的主要方式，传递的产品信息多是二维的、静态的和单向的，浏览者只能作为一名观察者，不能参与到产品的设计过程中进行交互的操作[1]。随着数字化设计技术的发展，人们对动态的、交互的、具有三维可视化效果的产品需求越来越迫切。

虚拟现实技术是近年来出现的高新技术。它利用电脑生成一个逼真的三维虚拟世界，能够带给人们一种视、听、触的感官体验，用户好似身临其境，自由地观察、操纵虚拟世界，并与其进行自然的交互。

鉴于现有虚拟产品展示系统开发方式的不足，有必要提出一种浏览方便、真实感强、制作方法相对简单，让用户能够直观、深入地了解产品的全面信息，而且能够交互性地参与产品设计的新的产品展示方式[2]。

2 系统的整体架构

2.1 架构目的

系统架构的根本目的是：改变传统产品展示系统二维、静态、单向、技术复杂的方式，采用虚拟现实技术和计算机网络技术，构建一种让用户能够直观、深入地了解产品的全面信息，而且能够交互性地参与产品设计过程的产品体验方式，通过视觉、听觉等感觉器官，使用户如同身临其境，对系统进行全方位地体验和反馈，以便更好地了解客户的想法与需求[3]。

虚拟汽车展示系统把虚拟现实技术、多媒体技术和计算机网络技术与市场营销、企业宣传等行业完美融合，使客户观看到一个五彩缤纷的虚拟世界。三维虚拟汽车展示系统（如图1）的主要特点有：1）汽车展厅等主要场景和实物的三维建模及其空间位置和属性的设定；2）汽车外观颜色、倒影、键盘控制、碰撞检测以及场景漫游等交互功能的设置；3）音效、图片和视频等多媒体辅助展示功能的设定；4）系统使用方法、导航、名称显示等文本协助功能的设计；5）用户操作体验后，借助留言板或论坛进行讨论与反馈的功能设定；6）用户了解产品相关知识和搜集资料的功能设定[4]。

3 系统的设计与实现

3.1 Virtools简介

Virtools是法国达索公司的一款虚拟现实开发软件，主要应用在3D实时互动开发领域，可以将模型、文字、图片、影片和声音整合在一起，制作各种用途的3D互动多媒体，如3D游戏、建筑设计、虚拟导航、数字学习、交互式电视、教育训练、仿真与产品展示、数字艺术等方面，已经成为国际主流的虚拟现实研发平台[5]。

4 系统案例分析

虚拟汽车展示系统利用自身的优势，使用户沉浸于虚拟环境中，对产品进行三维实时地观察和自由操作，并得到视、听、触的身临其境的感觉，从而提高了客户参与和体验的兴趣[7]。下面对虚拟汽车展示系统开发的主要步骤进行实例分析。

4.1 场景模型的导入和导航的设定

4.1.1 场景的导入和设定

第一，把场景文件导入到Virtools中，并设置文件的各种属性和初始值，创建摄像机和灯光；第二，把资源库中需要用到的文档拖放到三维编辑区，并设定属性和初始值[8]；第三，把资源库中需要用到的动画文档拖放到对应的角色上，从而完成前期的准备工作。

4.1.2 导航界面的设定

导航界面主要通过二维帧来实现的，因此，拖放二维帧到三维编辑区，并进行初始值和属性的设定，包括大小、位置、颜色等，为后面设置文字、图片、添加行为模块、实现复杂的交互功能做好充分的准备[9]。

4.5 系统的后期整合

虚拟汽车展示系统交互功能设定完成后，再结合网站建设平台Dreamweaver、Photoshop等创建虚拟汽车展示系统的网站，并把虚拟汽车展示系统成品到网站上，以供用户使用。

5 结论

本文在对虚拟现实技术以及传统的产品展示方式进行分析和总结的基础上，提出了虚拟产品展示系统的基本架构，给出了相应的产品展示系统设计流程，并通过实例对所提出的展示系统的实现过程进行了阐述。通过对系统的测试，系统基本达到了预期的效果，可以从不同角度真实的展现产品，并模拟产品的各种功能，也能起到很好的宣传作用，提高企业本身的竞争力[10]。但系统还存在一些不足，由于服务器模块的限制，多用户在线控制系统还尚未实现。相信随着信息技术的迅猛发展，新技术会带给社会更多的惊喜！

参考文献：

[1] 陈冲，沈国强.基于Flash的三维虚拟产品展示系统[C].全国计算机网络与通信学术会议，2012：21-22.

[2] 刘斯俊.基于VRML的虚拟产品展示系统研究[D].成都：四川大学，2006：35-36.

[3] 李欣.《现代教育技术》虚拟实验室的设计与开发[J].现代教育技术，2008（2）.

[4] 赵晓亮，李欣.基于VIRTOOLS的虚拟太阳系的设计与实现[J].中小学电教，2009（4）.

[5] 赵建华.“勇士”越野车三维虚拟展示及仿真驾驶设计[D].天津：河北工业大学，2007：45-46.

[6] 刘明昆.三维游戏设计师宝典—Virtools开发工具篇[M].成都：四川出版集团，2005：34-36.

[7] 刘明昆.三维游戏设计师宝典—Virtools技术实战篇[M].汕头：汕头大学出版社，2006：28-31.

[8] 吴超彬.基于Cult3d与Java技术的虚拟产品展示[J].电脑与信息技术，2010（3）：37-39.

[9] 李昌国.基于3D和Virtools技术的虚拟实验室架构设计[D].成都：四川师范大学，2007.

[10] 李晓玲，陆长德，李小丽.基于网络的交互式虚拟展示技术研究[J].计算机工程与应用，2007（3）：12-13.