基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的家電展示平臺(tái)研究

于 濤 青島中家院工業(yè)設(shè)計(jì)有限公司

研究了基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的家電展示平臺(tái)，應(yīng)用Cult3D技術(shù)進(jìn)行交互設(shè)計(jì)。簡(jiǎn)述了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以及Cult3D技術(shù)，家電平臺(tái)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，框架以及部分實(shí)現(xiàn)。著重介紹了家電展示平臺(tái)中的三維交互功能的實(shí)現(xiàn)，提高了家電的交互式虛擬展示布局的靈活性和視覺(jué)效果，能讓用戶(hù)及時(shí)、立體地觀看到家電的虛擬現(xiàn)實(shí)效果。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；家電展示平臺(tái)；Cult3D技術(shù)

引言

數(shù)字化技術(shù)不斷發(fā)展，也讓我們利用更多的新媒介、新方式去體驗(yàn)新穎的事物。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn)為產(chǎn)品展示設(shè)計(jì)帶來(lái)了變革契機(jī)，產(chǎn)品的展示方式由傳統(tǒng)的靜態(tài)展示向動(dòng)態(tài)的虛擬展示轉(zhuǎn)變。

目前，家電產(chǎn)品展示比較常見(jiàn)的有兩種類(lèi)型，一種是最常見(jiàn)的銷(xiāo)售商場(chǎng)的靜態(tài)實(shí)物展示；另一種是在商業(yè)廣告及網(wǎng)絡(luò)商務(wù)中的多媒體展示。伴隨著電子商務(wù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)消費(fèi)的不斷成熟，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，為家電產(chǎn)品展示設(shè)計(jì)的發(fā)展帶來(lái)新機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

1.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)( Virtual Reality Technique , 簡(jiǎn)稱(chēng) VR) 是 20 世紀(jì)末興起的一門(mén)嶄新的綜合性信息技術(shù)[1],它融合了數(shù)字圖像處理、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、多媒體技術(shù)、傳感器技術(shù)等多個(gè)信息技術(shù)分支 , 大大推進(jìn)了計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展[2]。

1.1 主要特征

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基本特征，可以簡(jiǎn)明地表示為：交互性(interactivity)、沉浸性(immersion)和想象性(imagination)，即虛擬現(xiàn)實(shí)的“3I”特性。

（1）交互性

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的交互性是指參與者與虛擬環(huán)境間以自然的方式進(jìn)行交互。

（2）沉浸性

沉浸性指的是，用戶(hù)感受到自身存在于虛擬環(huán)境中的真實(shí)程度，此特性是VR系統(tǒng)的性能尺度。

（3）想象性

想象性指的是在虛擬環(huán)境中，用戶(hù)可以根據(jù)多種信息和在系統(tǒng)中的行為，通過(guò)聯(lián)想、推理和邏輯判斷等思維過(guò)程。

2.Cult3D 技術(shù)

2.1 簡(jiǎn)介

Cult3D 是全新的網(wǎng)絡(luò) 3D 技術(shù)、一個(gè)跨平臺(tái)的 3D 引擎，其目的是在網(wǎng)頁(yè)上建立交互的 3D 對(duì)象[3]。Cult3D是由3個(gè)不同功能的程序所組成的: Cult3D Exporter 插件、Cult3D Designer和 Cult3D Player 插件[4]。

Cult3D Designer插件:在 Cult3DDesigner中可以建立具有交互的 Cult3D 對(duì)象。

Cult3D Exporter 插件: 主要服務(wù)于 3D 建模軟件。利用此插件就可以從 3DStudio MAX或 Maya 中把文件導(dǎo)出到 Cult3D Designer 來(lái)制作。

Cult3D Player 插件:服務(wù)于 Netscape和 Explorer等瀏覽器。使用此插件可進(jìn)行展示Cult3D 對(duì)象的交互性能并讓瀏覽器播放。

2.2 Cult3D 環(huán)境下的家電展示設(shè)計(jì)的工作流程

利用 Cult3D 技術(shù)可以制作出產(chǎn)品的 3D虛擬模型, 用視覺(jué)的方式顯示不同的事件和功能的交互性 , 并且放置在網(wǎng)頁(yè)中, 可以用鼠標(biāo)在網(wǎng)頁(yè)上控制產(chǎn)品 3D 虛擬模型的旋轉(zhuǎn)、縮放、移動(dòng)位置[6]。Cult3D 工作流程如下：

用3D Max或Maya產(chǎn)生3D對(duì)象，Cult3D Exporter 插件導(dǎo)出＊.C3D文件，使用Cult3D Designer插件導(dǎo)入3D軟件導(dǎo)出的模型對(duì)象交互設(shè)計(jì)，導(dǎo)出＊.CO文件，安裝Cult3D Player 插件到瀏覽器并打開(kāi)壓縮文件即可。

3.家電展示平臺(tái)設(shè)計(jì)

3.1 平臺(tái)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的展示被廣泛應(yīng)用，三維交互設(shè)計(jì)也被引入了家電展示平臺(tái)中。虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)在家電展示平臺(tái)主要有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)提高了家電展示平臺(tái)的直觀性：運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的家電展示平臺(tái)通過(guò)三維交互性技術(shù)進(jìn)行建模，建立有真實(shí)效果的家電模型，給用戶(hù)以直觀清晰的視覺(jué)體驗(yàn)。

（2）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)突出了家電展示平臺(tái)的互動(dòng)性：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)增強(qiáng)了家電與用戶(hù)之間的互動(dòng)，由用戶(hù)自己決定查看方式，這種互動(dòng)性增強(qiáng)了用戶(hù)瀏覽的積極性。

（3）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)增強(qiáng)了家電展示平臺(tái)的真實(shí)性：家電展示平臺(tái)設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)是讓用戶(hù)從最大程度上熟悉了解家電產(chǎn)品，它模擬了實(shí)際工作和生活中家電的各項(xiàng)功能，使得展示效果更加的貼近真實(shí)效果。

3.2 框架設(shè)計(jì)

一個(gè)基本的家電展示平臺(tái)應(yīng)包含以下的幾個(gè)功能模塊：家電的分類(lèi)檢索模塊、家電展示與交互模塊、家電詳細(xì)介紹模塊、相關(guān)家電對(duì)比模塊、用戶(hù)討論模塊、購(gòu)買(mǎi)聯(lián)系模塊等。

其中的家電展示交互模塊為本平臺(tái)的主要功能模塊，基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行家電的展示，以及與用戶(hù)之間的交互。選用Cult3D 技術(shù)制作家電模型，讓用戶(hù)可以360°旋轉(zhuǎn)家電模型進(jìn)行觀察，得到更好的交互體驗(yàn)效果。

3.3 實(shí)現(xiàn)

（1）系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)

家電展示平臺(tái)采用JSP + Javabean + SQL Server開(kāi)發(fā)。JSP動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)語(yǔ)言結(jié)合Javabean使得產(chǎn)品遠(yuǎn)程展示平臺(tái)具有很好的可移植性。

主要功能模塊設(shè)計(jì)如下：

a．家電的分類(lèi)檢索模塊。該模塊作為導(dǎo)航，可幫助用戶(hù)快速的找到自己想要了解的家電產(chǎn)品。

b．家電展示與交互模塊。此模塊為平臺(tái)的主要模塊，用戶(hù)可以通過(guò)該模塊對(duì)家電產(chǎn)品進(jìn)行直觀的查看，包括圖片介紹、文字信息、模型交互、動(dòng)畫(huà)演示等[8]，同家電模型進(jìn)行一系列的交互以體驗(yàn)家電的功能，增強(qiáng)了體驗(yàn)效果。

c．家電詳細(xì)介紹模塊。此模塊主要幫助用戶(hù)進(jìn)一步了解家電的詳細(xì)信息，詳細(xì)介紹模塊可以很方便讓用戶(hù)瀏覽產(chǎn)品的信息，并可以在不需要的時(shí)候隱藏起來(lái)。

d．相關(guān)家電對(duì)比模塊。此模塊幫助用戶(hù)對(duì)于家電進(jìn)行對(duì)比選擇，在用戶(hù)選擇的家電下方展示出平臺(tái)中部分與用戶(hù)挑選的產(chǎn)品具有類(lèi)似屬性的同類(lèi)型其他產(chǎn)品的鏈接信息。

e．用戶(hù)討論模塊。用戶(hù)可以對(duì)于家電進(jìn)行評(píng)價(jià)，以及與其他用戶(hù)交流，同時(shí)提供客服咨詢(xún)功能。

f．購(gòu)買(mǎi)聯(lián)系模塊。此模塊中主要包括產(chǎn)品的價(jià)格、支付手段、售后服務(wù)以及賣(mài)主介紹。

（2）三維交互功能的實(shí)現(xiàn)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為家電展示平臺(tái)中主要的交互方式，最大程度上做到了與用戶(hù)之間的零距離接觸。它的實(shí)現(xiàn)主要分為以下3個(gè)階段：

a．三維建模：收集所展示家電的相關(guān)數(shù)據(jù)，確定建模方法。通過(guò)3D Max、Maya等建模軟件構(gòu)建出家電的三維模型，使得模型本身更加貼近真實(shí)產(chǎn)品。

b．虛擬交互設(shè)計(jì)：三維家電模型完成之后，需要對(duì)它們進(jìn)行虛擬交互設(shè)計(jì)，通過(guò)三維網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)控制、旋轉(zhuǎn)、縮放等操作。本文平臺(tái)選用Cult3D 技術(shù)，根據(jù)前文所描述的過(guò)程進(jìn)行虛擬交互設(shè)計(jì)，給用戶(hù)以更好的體驗(yàn)。

c．后期制作：對(duì)于已設(shè)計(jì)完成的平臺(tái)框架與交互設(shè)計(jì)的產(chǎn)品模型進(jìn)行整合，最終形成家電展示平臺(tái)的各個(gè)交互界面。

4. 結(jié)語(yǔ)

數(shù)字化設(shè)計(jì)工具支持下的產(chǎn)品虛擬模型超越了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品效果圖的局限，網(wǎng)絡(luò)三維技術(shù) Cult3D 憑借其良好的交互性、快速的渲染性、使用方便、展示設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、展示效果較理想。在家電虛擬模型的基礎(chǔ)上,采用 Cult3D提供三維動(dòng)態(tài)顯示與交互控制技術(shù)，提高了家電的交互式虛擬展示布局的靈活性和視覺(jué)效果，能讓用戶(hù)及時(shí)、立體地觀看到家電的虛擬現(xiàn)實(shí)效果。本文研究平臺(tái)基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，結(jié)合Cult3D技術(shù)進(jìn)行家電展示，使得用戶(hù)體驗(yàn)有很大程度上的提高。

[1]張捷. 基于VRML的虛擬校園系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].電子科技大學(xué),2009.

[2]陳雁飛,馬建民,高麗. 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)綜述[J]. 機(jī)械制造與自動(dòng)化,2004,05:5-7+10.

[3] 劉子建,齊麗娜. 基于Cult3D的產(chǎn)品交互式虛擬展示研究及應(yīng)用[J]. 包裝工程,2009,05:132-134+140.

[4]蘇威洲, 童仲豪, 葉瀚鴻. 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)三維互動(dòng)— — —Cult3D 應(yīng)用指南[ M] . 北京:清華大學(xué)出版社, 2001.

[5]劉子建,齊麗娜. 基于Cult3D的產(chǎn)品交互式虛擬展示研究及應(yīng)用[J]. 包裝工程,2009,05:132-134+140.