CN111968250B - 一种基于Unity平台的VR实验资源的快速生成系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出的一种基于Unity平台的VR实验资源的快速生成系统及方法，包括：启动单元、场景管理单元、资源导入单元、界面配置单元、调整单元、展示单元、绑定单元和导出单元。本发明实现了对不同学科的支持，方便教师针对相关专业知识进行资源制作，能够为教师创建3D资源提供快捷的方式，教师可以按照自己的需求和教学计划创建自己的VR实验资源。
Description
技术领域
本发明涉及虚拟现实技术领域，更具体的说是涉及一种基于Unity平台的VR实验资源的快速生成系统及方法。
背景技术
Unity平台为全球应用广泛的实时3D互动内容创作和运营平台。包括游戏开发、美术、建筑、汽车设计、影视制作在内的创作者运用Unity实现。Unity提供一整套软件解决方案，可用于创作、运营和变现实时互动的2D和3D内容，支持平台包括手机、平板电脑、PC、游戏主机、增强现实和虚拟现实设备。
实验课是培养学生的动手能力的主要环节，但现在很多学科学校无法提供足够的实验设备，同时有些实验有极高的危险性，因此随着VR技术发展，VR实验资源也成为很多学校辅助实验教学的手段之一。
作为教学工具的VR实验资源要求高度还原实验场景，准确表达实验原理。因此现有的VR实验资源主要由专业的软件工程师在专业教师的指导下进行编写。实验资源开发时间长，耗费精力大，沟通成本高，尤其因为开发人员对专业知识不了解，很有可能在开发的软件中产生原理性错误从而影响教学效果。
发明内容
针对以上问题，本发明的目的在于提供一种基于Unity平台的VR实验资源的快速生成系统及方法，能够为教师创建3D资源提供快捷的方式，教师可以按照自己的需求和教学计划创建自己的VR实验资源。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种基于Unity平台的VR实验资源的快速生成系统，包括：启动单元、场景管理单元、资源导入单元、界面配置单元、调整单元、展示单元、绑定单元和导出单元；
所述启动单元，用于在Unity平台上完成系统启动，并在Unity平台中启动场景管理单元、资源导入单元、界面配置单元、调整单元、展示单元、绑定单元和导出单元；
所述场景管理单元，用于生成场景管理功能列表，并进入场景管理页面，根据输入的场景名称进入对应的场景中；
所述资源导入单元，用于生成资源管理页面，并展示资源管理页面内存储的3D模型；
所述界面配置单元，用于生成UI制作界面，为选定的3D模型制作UI中的菜单；所述调整单元，用于生成为3D模型调整模型参数和动作管理的模型操作界面；所述展示单元，用于生成为3D模型提供高亮效果、模型标签设置和多媒体嵌入的附加功能界面；
所述绑定单元，用于将3D模型分别与界面配置单元、调整单元和展示单元设定的功能进行绑定；
所述导出单元，用于将绑定后的3D模型进行封装，并生成独立程序进行发布。
进一步，所述资源导入单元包括：
第一导入模块，用于将系统内预导入的3D模型导入到当前场景中；
第二导入模块，用于将当前显示的3D模型导入到预设的模型库中；
第三导入模块，用于将视频、音频和文件导入到预设的资源库中。
进一步，所述调整单元包括：
模型参数调整模块，用于设置3D模型的尺寸、显示位置和旋转角度；
动作管理模块，用于为3D模型创建演示动作。
进一步，所述展示单元包括：
认知模块，用于当鼠标指针停留在3D模型上时，3D模型根据设置的颜色参数和亮度参数发出对应颜色的光，并显示3D模型的名称；
标签模块，生成用于输入标签内容的对话框，并在输入完成后在当前场景中增加一个指向3D模型的标签文本；
画布模块，用于分别创建文本、图片、视频、音频功能控件到当前场景中。
进一步，所述绑定单元包括：
一级绑定模块，用于将当前场景和用户创建的场景与3D模块绑定，并对3D模块进行绑定场景的切换；
二级绑定模块，用于启动或关闭绑定后的界面配置单元、调整单元和展示单元。
相应的，本发明还公开了一种基于Unity平台的VR实验资源的快速生成方法，包括如下步骤：
S1：在Unity平台上完成系统启动，并在Unity平台中启动场景管理单元、资源导入单元、界面配置单元、调整单元、展示单元、绑定单元和导出单元；
S2：生成场景管理功能列表，并进入场景管理页面，根据输入的场景名称进入对应的场景中；
S3：生成资源管理页面，并展示资源管理页面内存储的3D模型；
S4：生成UI制作界面，为选定的3D模型制作UI中的菜单；
S5：生成模型操作界面，并使用模型操作界面进行3D模型的参数调整和动作管理；
S6：生成附加功能界面，并使用附加功能界面为3D模型进行高亮效果调整、模型标签设置和多媒体嵌入；
S7：将3D模型与UI中的菜单、模型操作界面、附加功能界面进行绑定；
S8：将绑定后的3D模型进行封装，并生成独立程序进行发布。
进一步，所述步骤S3包括：
将系统内预导入的3D模型导入到当前场景中；
将当前显示的3D模型导入到预设的模型库中；
将视频、音频和文件导入到预设的资源库中。
进一步，所述步骤S5包括：
设置3D模型的尺寸、显示位置和旋转角度；
为3D模型创建演示动作。
进一步，所述步骤S6包括：
当鼠标指针停留在3D模型上时，3D模型根据设置的颜色参数和亮度参数发出对应颜色的光，并显示3D模型的名称；
输入标签内容的对话框，并在输入完成后在当前场景中增加一个指向3D模型的标签文本；
分别创建文本、图片、视频、音频功能控件到当前场景中。
进一步，所述步骤S7包括：
将当前场景和用户创建的场景与3D模块绑定，并对3D模块进行绑定场景的切换；绑定界面配置单元、调整单元和展示单元，并控制界面配置单元、调整单元和展示单元的开关。
对比现有技术，本发明有益效果在于：
1、本发明只需要客户提供模型文件，使用本发明的模型导入功能后，建立模型库，随时可以调用相关模型。本发明在编辑器下建立了模型库文件夹，当用户在项目中导入模型时会自动将其保存到模型库文件夹中，同时模型库文件夹中建立了小型数据库用来保存模型的基本信息。用户在其他项目中进入模型管理页面上的模型库功能后可以直接看到保存到模型库文件夹中的模型，同时在本地建立Unity accelerator缓存服务器，这样当用户导入这些模型时可以快速导入而不需要重建缓存。
2、本发明实现了对不同学科的专业支持，比如对机械学科，能够预先增加齿轮，蜗杆等专业组件，方便教师针对相关专业知识进行资源制作。本发明对机械学科设计的各种机械机构进行了抽象建模，用户只需要填入机构的关键参数，系统会自动计算机构的运动方式获得运算结果。
3、本发明有一键导出功能可以一次导出包含PC，Android，VR设备，网页等多种客户端类型的资源。本发明为不同的设备提供了相适配的平台脚本接口，导出时系统随导出平台的变化，替换不同的接口脚本。
4、通过本发明，教师可以按照自己的教学思路制作VR实验资源，节省了时间和费用。同时生成的教学资源也更符合教师的需求。
由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
附图1是本发明的系统结构图。
附图2是本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做出说明。
如图1所示的一种基于Unity平台的VR实验资源的快速生成系统，包括：
启动单元，用于在Unity平台上完成系统启动，并在Unity平台中启动场景管理单元、资源导入单元、界面配置单元、调整单元、展示单元、绑定单元和导出单元。
场景管理单元，用于生成场景管理功能列表，并进入场景管理页面，根据输入的场景名称进入对应的场景中。
资源导入单元，用于生成资源管理页面，并展示资源管理页面内存储的3D模型。具体包括：
第一导入模块，用于将系统内预导入的3D模型导入到当前场景中；
第二导入模块，用于将当前显示的3D模型导入到预设的模型库中；
第三导入模块，用于将视频、音频和文件导入到预设的资源库中。
界面配置单元，用于生成UI制作界面，为选定的3D模型制作UI中的菜单。
调整单元，用于生成为3D模型调整模型参数和动作管理的模型操作界面。具体包括：
模型参数调整模块，用于设置3D模型的尺寸、显示位置和旋转角度；
动作管理模块，用于为3D模型创建演示动作。
展示单元，用于生成为3D模型提供高亮效果、模型标签设置和多媒体嵌入的附加功能界面。具体包括：
认知模块，用于当鼠标指针停留在3D模型上时，3D模型根据设置的颜色参数和亮度参数发出对应颜色的光，并显示3D模型的名称；
标签模块，生成用于输入标签内容的对话框，并在输入完成后在当前场景中增加一个指向3D模型的标签文本；
画布模块，用于分别创建文本、图片、视频、音频功能控件到当前场景中。
绑定单元，用于将3D模型分别与界面配置单元、调整单元和展示单元设定的功能进行绑定。具体包括：
一级绑定模块，用于将当前场景和用户创建的场景与3D模块绑定，并对3D模块进行绑定场景的切换；
二级绑定模块，用于启动或关闭绑定后的界面配置单元、调整单元和展示单元。
导出单元，用于将绑定后的3D模型进行封装，并生成独立程序进行发布。
相应的，如图2所示，本发明还公开了一种基于Unity平台的VR实验资源的快速生成方法，包括如下步骤：
S1：在Unity平台上完成系统启动，并在Unity平台中启动场景管理单元、资源导入单元、界面配置单元、调整单元、展示单元、绑定单元和导出单元。
S2：生成场景管理功能列表，并进入场景管理页面，根据输入的场景名称进入对应的场景中。
S3：生成资源管理页面，并展示资源管理页面内存储的3D模型。首先，将系统内预导入的3D模型导入到当前场景中；然后，将当前显示的3D模型导入到预设的模型库中；最后，将视频、音频和文件导入到预设的资源库中。
S4：生成UI制作界面，为选定的3D模型制作UI中的菜单。
S5：生成模型操作界面，并使用模型操作界面进行3D模型的参数调整和动作管理。具体来说，设置3D模型的尺寸、显示位置和旋转角度，并为3D模型创建演示动作。
S6：生成附加功能界面，并使用附加功能界面为3D模型进行高亮效果调整、模型标签设置和多媒体嵌入。当鼠标指针停留在3D模型上时，3D模型根据设置的颜色参数和亮度参数发出对应颜色的光，并显示3D模型的名称，完成高亮效果调整。输入标签内容的对话框，并在输入完成后在当前场景中增加一个指向3D模型的标签文本从而实现了模型标签的设置。分别创建文本、图片、视频、音频功能控件到当前场景中，从而丰富的3D模型的展示效果。
S7：将3D模型与UI中的菜单、模型操作界面、附加功能界面进行绑定。首先，将当前场景和用户创建的场景与3D模块绑定，并对3D模块进行绑定场景的切换；然后，绑定界面配置单元、调整单元和展示单元，并控制界面配置单元、调整单元和展示单元的开关。
S8：将绑定后的3D模型进行封装，并生成独立程序进行发布。有多种平台需求的用户可以一键发布多个平台项目。
基于上述基于Unity平台的VR实验资源的快速生成系统及方法，使用本发明生成VR实验资源的过程如下：
第一步：打开VR实验资源的快速生成系统，点击启动Unity平台按钮进入工作状态。
第二步：点击右侧功能列表中的场景管理，进入场景管理页面，在输入框中输入场景名称。点击打开场景按钮进入创建的场景中。
第三步：点击导入资源按钮，进入资源管理页面，点击导入模型按钮打开模型管理页面，模型展示部分现实已经导入的模型，选择模型点击导入可以将其导入到当前场景中，点击新模型按钮弹出文件对话框可以选择自己的模型导入到模型库中。导入资源功能也中还有导入视频，音频和图片的功能，用户可以一次性将项目中使用的资源导入到库中。
第四步：点击菜单相关按钮进入UI制作界面，此功能主要用来制作UI中的各种菜单。在主现实框中系统会生成一套默认UI，右侧功能栏点击增加菜单按钮可以动态生成按钮，点击右侧的菜单项可以修改按钮的标题，点击“+”按钮可以创建下级菜单。点击删除按钮可以删除按钮。
第五步：点击模型相关按钮进入模型操作界面，点击右侧功能框中模型设置功能，可以看到当前场景中已加载的模型，点击调整模型参数可以设置模型的大小，位置和旋转角度。点击动作管理按钮可以为模型创建演示动作。
第六步：点击功能设置进入附加功能界面，本产品为用户提供了模型高亮，模型标签，画布功能。模型高亮功能：先点击需要高亮的模型，再点击模型高亮按钮，在弹出的对话框中输入此模型的名称，选择高亮颜色，点击添加按钮。这样在场景中用户鼠标指针指到模型时模型轮廓会发出对应颜色的光，并现实模型名称。此功能可以用来做模型认知功能。模型标签功能：先点击需要增加标签的模型，在点击模型标签功能按钮，在弹出的对话框中输入标签内容，点击添加按钮，即可在场景中增加一个指向模型的标签文本。画布功能为用户提供了文本，图片，视频，音频的播放展示功能。点击画布功能，并在右侧功能框中选择需要添加的内容种类，系统会自动创建功能控件到场景中，用户可以通过鼠标拖拽任意调整控件的大小位置。同时在右侧功能框中可以选择对应的资源。
第七步：点击菜单绑定按钮进入绑定功能页面，这一步可以将第四步中创建的按钮，与第五、六步中设置的各种功能绑定起来这样用户点击按钮就可以执行对应的功能。右侧功能栏中显示栏所有已创建的按钮，其中一级菜单可以绑定不同的场景，用户可以创建多个场景，并与之绑定。点击对应的按钮就可以切换场景。二级菜单绑定对应的功能开关，比如标签显示，模型运动等。
第八步：点击导出按钮进入项目导出功能页面，这一步可以将项目导出成不同平台上可以运行的独立程序。其中有电脑版，安卓版，网页版，头盔版。用户在右侧输入框中输入项目名称，点击对应的版本按钮即可一键发布，无需进行其他配置。有多种平台需求的用户可以点击一键发布所有按钮发布多个平台项目。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的系统、系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，系统或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个单元中。
同理，在本发明各个实施例中的各处理单元可以集成在一个功能模块中，也可以是各个处理单元物理存在，也可以两个或两个以上处理单元集成在一个功能模块中。
结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
Claims (10)
1.一种基于Unity平台的VR实验资源的快速生成系统，其特征在于，包括：启动单元、场景管理单元、资源导入单元、界面配置单元、调整单元、展示单元、绑定单元和导出单元；
所述启动单元，用于在Unity平台上完成系统启动，并在Unity平台中启动场景管理单元、资源导入单元、界面配置单元、调整单元、展示单元、绑定单元和导出单元；
所述场景管理单元，用于生成场景管理功能列表，并进入场景管理页面，根据输入的场景名称进入对应的场景中；
所述资源导入单元，用于生成资源管理页面，并展示资源管理页面内存储的3D模型；
所述界面配置单元，用于生成UI制作界面，为选定的3D模型制作UI中的菜单；
所述调整单元，用于生成为3D模型调整模型参数和动作管理的模型操作界面；
所述展示单元，用于生成为3D模型提供高亮效果、模型标签设置和多媒体嵌入的附加功能界面；
所述绑定单元，用于将3D模型分别与界面配置单元、调整单元和展示单元设定的功能进行绑定；
所述导出单元，用于将绑定后的3D模型进行封装，并生成独立程序进行发布。
2.根据权利要求1所述的基于Unity平台的VR实验资源的快速生成系统，其特征在于，所述资源导入单元包括：
第一导入模块，用于将系统内预导入的3D模型导入到当前场景中；
第二导入模块，用于将当前显示的3D模型导入到预设的模型库中；
第三导入模块，用于将视频、音频和文件导入到预设的资源库中。
3.根据权利要求1所述所述的基于Unity平台的VR实验资源的快速生成系统，其特征在于，所述调整单元包括：
模型参数调整模块，用于设置3D模型的尺寸、显示位置和旋转角度；
动作管理模块，用于为3D模型创建演示动作。
4.根据权利要求1所述所述的基于Unity平台的VR实验资源的快速生成系统，其特征在于，所述展示单元包括：
认知模块，用于当鼠标指针停留在3D模型上时，3D模型根据设置的颜色参数和亮度参数发出对应颜色的光，并显示3D模型的名称；
标签模块，生成用于输入标签内容的对话框，并在输入完成后在当前场景中增加一个指向3D模型的标签文本；
画布模块，用于分别创建文本、图片、视频、音频功能控件到当前场景中。
5.根据权利要求1所述所述的基于Unity平台的VR实验资源的快速生成系统，其特征在于，所述绑定单元包括：
一级绑定模块，用于将当前场景和用户创建的场景与3D模块绑定，并对3D模块进行绑定场景的切换；
二级绑定模块，用于启动或关闭绑定后的界面配置单元、调整单元和展示单元。
6.一种基于Unity平台的VR实验资源的快速生成方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：在Unity平台上完成系统启动，并在Unity平台中启动场景管理单元、资源导入单元、界面配置单元、调整单元、展示单元、绑定单元和导出单元；
S2：生成场景管理功能列表，并进入场景管理页面，根据输入的场景名称进入对应的场景中；
S3：生成资源管理页面，并展示资源管理页面内存储的3D模型；
S4：生成UI制作界面，为选定的3D模型制作UI中的菜单；
S5：生成模型操作界面，并使用模型操作界面进行3D模型的参数调整和动作管理；
S6：生成附加功能界面，并使用附加功能界面为3D模型进行高亮效果调整、模型标签设置和多媒体嵌入；
S7：将3D模型与UI中的菜单、模型操作界面、附加功能界面进行绑定；
S8：将绑定后的3D模型进行封装，并生成独立程序进行发布。
7.根据权利要求6所述的基于Unity平台的VR实验资源的快速生成方法，其特征在于：所述步骤S3包括：
将系统内预导入的3D模型导入到当前场景中；
将当前显示的3D模型导入到预设的模型库中；
将视频、音频和文件导入到预设的资源库中。
8.根据权利要求6所述的基于Unity平台的VR实验资源的快速生成方法，其特征在于，所述步骤S5包括：
设置3D模型的尺寸、显示位置和旋转角度；
为3D模型创建演示动作。
9.根据权利要求6所述的基于Unity平台的VR实验资源的快速生成方法，其特征在于，所述步骤S6包括：
当鼠标指针停留在3D模型上时，3D模型根据设置的颜色参数和亮度参数发出对应颜色的光，并显示3D模型的名称；
输入标签内容的对话框，并在输入完成后在当前场景中增加一个指向3D模型的标签文本；
分别创建文本、图片、视频、音频功能控件到当前场景中。
10.根据权利要求6所述的基于Unity平台的VR实验资源的快速生成方法，其特征在于，所述步骤S7包括：
将当前场景和用户创建的场景与3D模块绑定，并对3D模块进行绑定场景的切换；
绑定界面配置单元、调整单元和展示单元，并控制界面配置单元、调整单元和展示单元的开关。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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