柳 瑛

（中山火炬職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 中山 528436）

基于移動(dòng)平臺(tái)的虛擬“奇幻動(dòng)物園”展示的系統(tǒng)分析

柳 瑛

（中山火炬職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 中山 528436）

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

虛擬動(dòng)物園；展示；系統(tǒng)分析

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，大量的移動(dòng)終端用戶產(chǎn)生，三維虛擬動(dòng)物園展示應(yīng)勢(shì)而生，尤其是智能手機(jī)終端的普及使基于移動(dòng)終端的動(dòng)物園互動(dòng)化展示設(shè)計(jì)成為可能。這種新的展示方式打破了參觀園區(qū)的時(shí)間和空間限制，其多功能的互動(dòng)設(shè)計(jì)，將游客被動(dòng)式觀看變成了更逼真的互動(dòng)體驗(yàn)，并讓游客在互動(dòng)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(dòng)物園展示將開啟動(dòng)物園展示方式的一個(gè)新時(shí)代。

一、動(dòng)物園展示內(nèi)容分析

因?yàn)閯?dòng)物園里動(dòng)物的種類非常多，不可能在園區(qū)把每一種動(dòng)物都展示出來，所以可選擇兩種具有代表性的珍稀野生動(dòng)物進(jìn)行展示。可視化內(nèi)容分析：“奇幻動(dòng)物園”選取真實(shí)動(dòng)物園的兩種珍稀野生動(dòng)物華南虎和蒼鷺來展示。這兩種動(dòng)物生活地域、形體大小、生活習(xí)性等都有非常大的差距，把這兩種完全不同的動(dòng)物巧妙地安排在一起，是非常美妙的組合。場(chǎng)景也是模擬現(xiàn)實(shí)野生動(dòng)物園的場(chǎng)景，進(jìn)入動(dòng)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(gè)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(shè)施。

非可視化內(nèi)容分析：動(dòng)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(dǎo)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(dǎo)航器、操作盤以及與動(dòng)物互動(dòng)觸碰按鈕控制。

二、動(dòng)物園展示界面設(shè)計(jì)分析

把人與動(dòng)物能夠進(jìn)行信息交流的區(qū)域稱為“界面”，人與機(jī)器可以進(jìn)行交互的區(qū)域稱為“人機(jī)界面”。界面在美觀得體、主題鮮明的基礎(chǔ)上，要體現(xiàn)出導(dǎo)航明晰、操作簡便、目的性明確的特點(diǎn)。本系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)為三個(gè)區(qū)域，即：導(dǎo)航區(qū)、展示區(qū)和交互控制區(qū)。本系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)方案特點(diǎn)如下：

第一，界面風(fēng)格簡潔大方，采用直接操作方式。所有區(qū)域采用圖標(biāo)加文字設(shè)計(jì)，力求簡潔、易懂。

第二，導(dǎo)航明晰。導(dǎo)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(shè)計(jì)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(gè)大主色調(diào)。

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

三、動(dòng)物園展示系統(tǒng)使用功能分析

三維仿真虛擬動(dòng)物園展示是依據(jù)現(xiàn)實(shí)中動(dòng)物園的場(chǎng)景，打破實(shí)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(dòng)物保護(hù)的技術(shù)手段。提升動(dòng)物園的知名度，進(jìn)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(dòng)物。利用多媒體技術(shù)，以3D建模、模擬視聽觸嗅等感官感覺，展現(xiàn)動(dòng)物園內(nèi)容及學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)。借助互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，與其他用戶分享資源與傳播知識(shí)，是實(shí)體動(dòng)物園轉(zhuǎn)型改革的機(jī)遇窗口，為潛在游客群體搭建通往實(shí)體動(dòng)物園的橋梁。其可以普及生物學(xué)（特別是野生動(dòng)物）知識(shí)，還可以用來進(jìn)行仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)。三維仿真虛擬動(dòng)物園不僅彌補(bǔ)了地域性的限制，還可以有效提高實(shí)體動(dòng)物園的管理水準(zhǔn)。

四、動(dòng)物園展示系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境

本論文研究實(shí)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(jì)算機(jī)、手繪板、Android系統(tǒng)、ios系統(tǒng)手機(jī)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(dòng)物園展示系統(tǒng)開發(fā)流程

基于移動(dòng)終端的展示系統(tǒng)的開發(fā)是一個(gè)系統(tǒng)的復(fù)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(duì)系統(tǒng)進(jìn)行整體規(guī)劃，如功能模塊設(shè)計(jì)、界面設(shè)計(jì)；其次，要規(guī)劃設(shè)計(jì)制作三維虛擬場(chǎng)景和角色，錄制聲音；最后，將虛擬場(chǎng)景制作部分導(dǎo)入U(xiǎn)nity3D中整合和交互效果制作，并進(jìn)行手機(jī)終端測(cè)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(gè)階段：

圖1　

第一階段：整體分析設(shè)計(jì)互動(dòng)虛擬動(dòng)物園。這一階段主要是動(dòng)物園整體構(gòu)思創(chuàng)作和主題內(nèi)容的選定，如動(dòng)物園的內(nèi)外構(gòu)造，有幾種動(dòng)物，哪些動(dòng)物可應(yīng)用到交互，動(dòng)物們做什么樣的動(dòng)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(jìn)行整體設(shè)計(jì)規(guī)劃。

第二階段：設(shè)計(jì)、制作系統(tǒng)。一是要搜集一些關(guān)于動(dòng)物園建構(gòu)的圖形和貼圖資料；二是要進(jìn)行界面設(shè)計(jì)制作；三是要運(yùn)用3ds max 三維軟件進(jìn)行模型創(chuàng)建，制作逼真的三維場(chǎng)景和角色，并賦予優(yōu)美的動(dòng)作；四是挑選背景音樂，再編寫導(dǎo)游稿子并進(jìn)行錄音。

第三階段：選定互動(dòng)、整合平臺(tái)。把前期制作的三維場(chǎng)景和角色導(dǎo)入U(xiǎn)nity3D中，進(jìn)行交互設(shè)置等多方資源整合與實(shí)現(xiàn)。

第四階段：將第三階段實(shí)現(xiàn)的效果搬進(jìn)智能手機(jī)進(jìn)行調(diào)試修改，最后進(jìn)行測(cè)試展示。

六、系統(tǒng)交互框架與功能設(shè)計(jì)

第一，系統(tǒng)交互原型設(shè)計(jì)。為了方便各個(gè)年齡段、不同文化層次的用戶使用，整個(gè)系統(tǒng)操作以簡潔大方為主。智能手機(jī)裝上這款A(yù)PP之后，觸碰“zoo”圖標(biāo)，即可進(jìn)入主界面，觸碰“play”進(jìn)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(dòng)游覽也可以自動(dòng)游覽，在游覽的同時(shí)還有語音導(dǎo)游對(duì)景區(qū)進(jìn)行介紹，更重要的是游覽者還可以與園區(qū)的動(dòng)物進(jìn)行互動(dòng)。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(shè)計(jì)。為滿足做動(dòng)物園市場(chǎng)推廣、模擬游覽和使用者達(dá)成互動(dòng)需求，以及提升游客游覽體驗(yàn)的需求，系統(tǒng)設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)以下功能：

一是動(dòng)物園基本元素虛擬化；二是模擬顯示真實(shí)的紋理材質(zhì)；三是模擬真實(shí)的環(huán)境效果；四是交互控制動(dòng)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(shí)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(jié)語

本文是根據(jù)需求對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)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(shù)方案，所有設(shè)計(jì)的原則都必須滿足系統(tǒng)需求和符合移動(dòng)終端虛擬展示的特點(diǎn)要求，為下一步的設(shè)計(jì)實(shí)踐奠定基礎(chǔ)。

［1］ 黃建萍.三維數(shù)字技術(shù)在博物館網(wǎng)站中的應(yīng)用［J］.數(shù)字技術(shù)與應(yīng)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(shù)講師，研究方向：數(shù)字媒體藝術(shù)與技術(shù)。