VR摘西瓜游戲制作技術(shù)淺議

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摘要：為了滿足人們虛擬采摘西瓜的愿望，提出一種vr摘西瓜游戲制作技術(shù)：首先使用Maya軟件創(chuàng)建游戲3D模型，接著使用QuixelBridge軟件制作材質(zhì)，然后使用Unity3D軟件搭建游戲場景、制作音效、設(shè)計圖形界面和設(shè)置SteamVR插件，最后通過C＃腳本編寫游戲界面按鈕代碼和音效代碼。實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果表明：制作的VR摘西瓜游戲交互性能強(qiáng)，畫面逼真，體驗(yàn)效果好。能夠給體驗(yàn)者帶來虛擬采摘樂趣，具有一定的推廣應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞：VR摘西瓜；游戲制作；Unity3D；射線瞬移；C＃腳本

0引言

隨著人們生活水平的提高和生活節(jié)奏的加快，市民對農(nóng)村的田野生活越來越疏遠(yuǎn)。城里長大的孩子對蔬菜和水果的生長知識知之甚少，一些家長為了給孩子補(bǔ)充常識，會在周末或節(jié)假日帶著孩子去城郊或農(nóng)村采摘園進(jìn)行采摘活動，采摘蔬菜和水果已成為市民親近自然、感受自然的一種新型的休閑方式。但是，對那些工作十分忙碌的家長而言，很少有時間帶孩子去鄉(xiāng)村體驗(yàn)采摘生活［1］。據(jù)此，設(shè)計與制作了一款VR摘西瓜小游戲，希望能夠滿足市民足不出戶、虛擬采摘西瓜的愿望，從而達(dá)到親近自然、感受自然的目的。

1游戲設(shè)計

1．1軟件工具與方法

使用Unity3D（2019版）作為游戲開發(fā)主軟件。使用Maya軟件創(chuàng)建游戲3D模型，將“瓜棚”“干草卷”等3D模型導(dǎo)出為．fbx格式文件，并拖到Unity3D的Project視圖中，再逐一添加MeshCollider網(wǎng)格碰撞體，使用SteamVR插件、射線瞬移和編寫C＃腳本實(shí)現(xiàn)西瓜地的交互式漫游設(shè)計［2－3］。使用QuixelBridge軟件制作材質(zhì)，導(dǎo)入Unity3D軟件中，并賦予3D模型材質(zhì)（直接將材質(zhì)庫里的西瓜模型導(dǎo)出到Unity3D中）。將音效文件yinxiao．mp3拖至Unity3D的Project視圖Assets中，通過Compo－nent／Audio／AudioSource添加音頻源。

1．2游戲交互設(shè)計

在使用Unity3D軟件搭建完成“地形”“樹木”等游戲場景后（如圖1所示），接著進(jìn)行游戲交互設(shè)計。本游戲的交互設(shè)計流程是：首先進(jìn)入游戲首界面，點(diǎn)“開始游戲”按鈕進(jìn)入游戲，通過射線瞬移可移至西瓜地的每一個角落，用HTCVive兩個手柄的扳機(jī)鍵可以采摘西瓜，可把采摘的西瓜都集中在瓜棚下。

2游戲制作關(guān)鍵技術(shù)

本游戲的主要制作流程是：按VR摘西瓜游戲要求調(diào)研分析各個模塊的功能，如具體制作中，虛擬場景中的模型和紋理貼圖都來源于真實(shí)場景，使用Maya軟件創(chuàng)建游戲3D模型，使用QuixelBridge軟件制作材質(zhì)，使用Unity3D軟件搭建游戲場景、制作圖形界面、設(shè)置SteamVR插件、編寫C＃腳本語句、制作音效和發(fā)布游戲［4－5］。

2．1游戲首界面按鈕交互控制

2．2創(chuàng)建玩家預(yù)設(shè)體Player在Unity3D資源商店中搜索并下載安裝SteamVR插件，將Project視圖中的玩家預(yù)設(shè)體Player拖入到Scene視圖的游戲場景中，關(guān)閉主攝像機(jī)MainCamera，點(diǎn)播放按鈕，戴上HTCVive頭盔，以玩家Player視角進(jìn)入游戲場景。

2．3射線瞬移交互控制

首先將SteamVR中的Teleporting．prefab拖到游戲場景中，添加射線瞬移預(yù)設(shè)體。接著復(fù)制一個地面（Plane1）用于傳送區(qū)域處理，將TeleportArea．cs添加到Plane1上。再找到SteamVR中的Tele－portPoint．prefab拖到游戲場景中，點(diǎn)擊HTCVive手柄的觸控板控制射線瞬移。按此方法，在西瓜地各角落中添加若干個Teleportpoint．prefab［6－7］，可實(shí)現(xiàn)整個西瓜地中的定點(diǎn)射線瞬移。

2．4抓取拋擲制作

為西瓜添加剛體Rigidbody組件、速度估算腳本VelocityEstimator、懸停事件InteractableHover－Events、拋擲Throwable后，就可以使用HTCVive兩個手柄的扳機(jī)鍵采摘、拋擲西瓜。

2．5給游戲添加音效

選中西瓜，為西瓜添加SphereCollider組件。在西瓜上添加一個AudioSource組件，并指定Au－dioClip為音效文件yinxiao．mp3。取消勾選PlayOnAwake和Loop復(fù)選框。在Project視圖中創(chuàng)建一個新的腳本，將其命名為GuaCollider．cs，輸入下列代碼［8－9］：usingSystem．Collections；usingSystem．Collections．Generic；usingUnityEngine；publicclassGuaCollider：MonoBehaviour｛／／定義一個AudioSource對象AudioSourceguaAudio；voidStart（）｛／／初始化音效guaAudio＝GetComponent＜AudioSource＞（）；｝／／當(dāng)發(fā)生碰撞的時候調(diào)用該方法publicvoidOnCollisionEnter（Collisioncollision）｛／／播放音效guaAudio．Play（）；｝｝。

2．6游戲的發(fā)布

在Unity3D的菜單欄中選擇File→BuildSettings命令，在Platform處選擇默認(rèn)的PC，Mac＆LinuxStandalone，單擊Build按鈕［10－11］，選擇可執(zhí)行文件保存的路徑，然后等待生成可執(zhí)行文件，即可完成游戲發(fā)布到PC平臺。

3實(shí)驗(yàn)測試

3．1實(shí)驗(yàn)測試平臺圖2游戲首界面實(shí)驗(yàn)測試選用的測試平臺是VR圖形運(yùn)算工作站：i7－9700CPU；操作系統(tǒng)：Windows10，64位；內(nèi)存：32GB；顯卡：GeForceRTX2060SUPER；HTCVive頭盔，HTCVive操控手柄。

3．2實(shí)驗(yàn)測試與結(jié)果分析

直接運(yùn)行該游戲的．exe文件，進(jìn)入游戲的首界面（如圖2所示）。點(diǎn)“開始游戲”按鈕進(jìn)入游戲，戴上HTCVive頭盔，通過兩個HTCVive操控手柄可實(shí)現(xiàn)在西瓜地中的交互式虛擬漫游。（1）射線瞬移測試。使用HTCVive手柄操控，通過射線瞬移可準(zhǔn)確地傳送到西瓜地中預(yù)設(shè)的若干個傳送點(diǎn)（如圖3、圖4所示）。本測試通過，定點(diǎn)傳送準(zhǔn)確。（2）采摘西瓜體驗(yàn)測試。通過HTCVive操控手柄可采摘西瓜（如圖5所示），并可搬運(yùn)西瓜至目的地（如圖6所示）。測試通過，體驗(yàn)效果良好。（3）音效測試。當(dāng)西瓜落到地面上時，就會發(fā)出音效聲。本測試通過，聲音效果良好。

4結(jié)語

本研究完成的小游戲?qū)崿F(xiàn)了VR采摘西瓜的體驗(yàn)效果，能夠?yàn)轶w驗(yàn)者帶來摘西瓜的喜悅感，達(dá)到了親近自然、感受自然的目的。但游戲的交互體驗(yàn)項(xiàng)目偏少、動景少、天空中無飛鳥、無人物元素等。下一步的研究將增加游戲的交互式體驗(yàn)項(xiàng)目，豐富游戲的動態(tài)場景元素，使得游戲場景元素更加豐富、娛樂性能更強(qiáng)。

作者:魏三強(qiáng) 蔣正銓 張曉光 單位:宿州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 中國礦業(yè)大學(xué)