CN117193743A - 基于模板化的vr流程教学操作软件开发方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于模板化的VR流程教学操作软件开发方法，方法包括：(Ⅰ)组织系统；(Ⅱ)模版程序设置；(Ⅲ)测试输出等步骤。本发明通过流程动画制作、分段形成流程动画集合；按照流程标准和顺序添加操作点和提示点，并规范化命名；通过控制参数、系统参数和内算参数的调节，实现了基于VR开发框架下VR流程教学操作制作的模板化，达到了提高该类VR开发的流程效率，提升了同类VR开发的质量，降低了开发成本。
Description
技术领域
本发明属于VR虚拟仿真技术领域，具体涉及一种基于模板化的VR流程教学操作软件开发方法。
背景技术
随着虚拟现实技术的广泛应用和不断发展，相关VR制作的流程也不断优化，VR流程教学操作制作是一项融合了计算机图像处理以及虚拟仿真交互的新型软件开发技术，目前具有广阔的应用前景，例如学校对学生的虚拟仿真培训，企业对新员工的虚拟仿真培训，企业院校的某项技术流程展览展示的需求等。
目前的虚拟仿真流程教学操作软件的开发，都是基于3D开发引擎的最基础节点进行开发，先制作模型，制作效果导入到3D开发引擎中，在根据具体方案和需求进行脚本化和关卡化的开发模式。整个过程需要模型人员和开发人员不断的沟通调试，反复沟通和修改，花费了大量的时间，整体工作效率低，导致工作周期拉长。
发明内容
本发明是为了克服现有虚拟仿真流程教学操作软件的开发方法中存在的由于定制化开发项目对人员和专业性和时间等因素的影响，制作效率低，同类型的制作内容复用率低，开发成本无法控制，规模生产效果欠佳等缺点而提出的，其目的是提供一种基于模板化的VR流程教学操作软件开发方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种基于模板化的VR流程教学操作软件开发方法，包括以下步骤：
(Ⅰ)组织系统
准备素材，形成素材库，将素材库导入开发程序，素材库导入后在开发程序内接调用；
(Ⅱ)设置模版程序
在开发程序内分别设置环境模板的控制参数、系统参数和系统内算参数；
具体为：根据项目是否含工具选择、单选、多选、考核模式等内容，在选择模板时，将需要的功能开启；
(Ⅲ)测试输出
连接终端，进行测试，调整提示点位置、动画节奏、UI效果、BUG修改以及整体优化。
在上述技术方案中，所述素材包括常用基础模型、动作、特效、界面设计图素材、流程教学的流程规范和步骤以及其他素材；所述界面设计图素材包括提示面板、提示点和工具UI；所述其他素材包括音频、视频和环境。
在上述技术方案中，相同类型的所述素材归为一类，且按照素材相似类型、大小和命名进行排序；当所述素材数量足够多的时候设置浏览关卡，以石油行业举例，做2-3个完整的陆地钻井场场景或海上平台场景，即可算陆地井场或海上平台素材充足。
在上述技术方案中，所述素材还包括虚拟模型，所述虚拟模型为带动画序列、贴图效果以及全骨骼的虚拟模型；所述虚拟模型以FBX形式导入开发程序。
在上述技术方案中，所述虚拟模型的建立方法包括：
(ⅰ)流程动画的制作及分段
按照教学流程制作流程动画，并根据据要求将流程动画分段，每段动画之间添加空白帧，形成流程动画集合；设置每段流程动画对应的分数，以及考核模式和最终评分界面；流程动画分段数量由教学流程的步骤总数确定；
(ⅱ)操作点和提示点的添加及规范化命名
按照标准坐标添加操作点和提示点，并按照流程顺序添加命名，得到教学操作提示和考核模式操作位置。所述标准坐标为XYZ轴在物体中心点为0,0,0。
在上述技术方案中，所述模板的控制参数设置包括将全自动动画编辑器(模板编辑器)放置到场景中，设置交互UI、流程提示文本贴图、分数结算流程提示数据；具体包括：
(a)设置操作步骤的总数；
(b)设置不同步骤的交互UI，包括1选1、2选1、4选1和点选；
(c)设置当前步骤的提示界面，解释目前步骤的内容；
(d)设置考核部分的分数结算，包括序号、考核内容、考核细节贴图、配分和节点对应的分数。
在上述技术方案中，所述模板的系统参数设置包括设置考核模式是否开启、考核模式结算UI、结束UI、交互UI和关键字的调整；具体为：
(a)设置当前系统是否包含考核模式；
(b)设置考核分数结算的UI界面；
(c)设置交互UI的样式；
(d)设置提示UI的样式；
(e)设置工具点提示的UI样式；
(f)设置关键字，通过关键字(ID)关联动画步骤。
在上述技术方案中，所述模板的系统内算参数设置包括设置动画长度和细节。
在上述技术方案中，所述终端包括台式电脑、笔记本电脑、HTC VIVE系列眼镜或VR头盔硬件中的任意一种或多种。
本发明的有益效果是：
本发明提供了一种基于模板化的VR流程教学操作软件开发方法，通过流程动画制作、分段形成流程动画集合；按照流程标准和顺序添加操作点和提示点，并规范化命名；通过控制参数、系统参数和内算参数的调节，实现了基于VR开发框架下VR流程教学操作制作的模板化，达到了提高该类VR开发的流程效率，提升了同类VR开发的质量，降低了开发成本。
附图说明
图1是本发明中组织系统的流程示意图；
图2是本发明中设置模版程序的流程示意图；
图3是本发明的流程示意图。
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，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明技术方案，下面结合说明书附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1～3所示，一种基于模板化的VR流程教学操作软件开发方法，包括以下步骤：
(Ⅰ)组织系统
准备素材，形成素材库，将素材库导入开发程序；素材库导入后可在开发软件里直接调用；
所述素材包括常用基础模型、动作、特效、界面设计图素材、流程教学的流程规范和步骤以及其他素材；
所述界面设计图素材包括提示面板、提示点和工具UI；所述其他素材包括音频、视频和环境；
相同类型的素材归为一类。当素材数量足够多的时候设置浏览关卡
按照素材相似类型、大小和命名进行排序；
所述素材还包括虚拟模型，所述虚拟模型为带动画序列、贴图效果以及全骨骼的虚拟模型，所述虚拟模型以FBX形式导入开发程序，所述虚拟模型的建立方法包括：
(ⅰ)流程动画的制作及分段
按照教学流程制作流程动画，并根据据要求将流程动画分段，每段动画之间添加空白帧，形成流程动画集合；
设置每段流程动画对应的分数，以及考核模式和最终评分界面；
流程动画分段数量由教学流程的步骤步数确定；
涉及工具等从无到有的模型时，使用缩放和位移动画；透明动画不支持；
(ⅱ)操作点和提示点的添加及规范化命名
按照标准坐标添加操作点和提示点，并按照流程顺序添加命名，得到教学操作提示和考核模式操作位置；
操作点和提示点的位置主要是在教学模式中显示提示UI，考核模式隐藏；通过关键帧设置整个模型的交互部分和每一步骤的操作提示点和操作点(练习模式)
(Ⅱ)模版程序
在开发软件内分别设置模板的控制参数、系统参数和系统内算参数；
(ⅰ)设置模板控制参数
将全自动动画编辑器(模板编辑器)放置到场景中，设置交互UI、流程提示文本贴图、分数结算流程提示数据；具体包括：
(a)设置操作步骤的总数；
(b)设置不同步骤的交互UI，包括1选1、2选1、4选1和点选；
(c)设置当前步骤的提示界面，解释目前步骤的内容；
(d)设置考核部分的分数结算，包括序号、考核内容、考核细节贴图、配分和节点对应的分数；
(ⅱ)设置模板系统参数
设置考核模式是否开启、考核模式结算UI、结束UI、交互UI和关键字的调整，具体为：
(a)设置当前系统是否包含考核模式；
(b)设置考核分数结算的UI界面；
(c)设置交互UI的样式；
(d)设置提示UI的样式；
(e)设置工具点提示的UI样式；
(f)设置关键字，通过关键字(ID)关联动画步骤；
(ⅲ)设置模板系统内算参数
设置模板系统内算参数，调整控制的动画S400
设置动画长度和细节；
(Ⅲ)测试输出
连接终端，进行测试，调整提示点位置、动画节奏、UI效果、BUG修改以及整体优化。
所述终端的类型包括但不限于台式电脑、笔记本电脑、HTC VIVE系列眼镜、VR头盔硬件等。
步骤(Ⅰ)的主体为虚拟模型部分，通过关键帧设置整个模型的交互部分和每一步骤的操作提示点和操作点(练习模式)；
步骤(Ⅱ)的主体为导入开发程序内的带动画序列、贴图效果以及全骨骼的虚拟模型；配合模板调整主体的交互UI、流程提示、分数结算、关键字调取等；
步骤(Ⅲ)的主体是整个VR流程教学操作系统，通过快捷键快速浏览流程的完整程度，Bug问题等。
每个步骤之间都是一个递进的关系，模型和动画是整个系统的基础，
本申请是针对VR流程教学操作制作的模板化方法，过程中数据相关比较少，主要为特定的参数设定，实现步骤之间转换。
实施例1
某段教学流程的步骤是50步，每个步骤的得分点是2分，设置考核模式和最终评分界面，教学操作软件开发方法具体为：
(ⅰ)打开三维开发引擎(虚幻5)，选择三维场景模式，起名后新建一个空项目，加载新项目，新建关卡；
(ⅱ)导入所需要的素材，包括数字模型素材(三维场景、设备、人物、动画等)、主体动画模型(主要交互的带动画模型)、UI界面(设计好的png格式图片、动画图片串、图标等)、声音(音效、背景音乐等)、特效插件包(自然环境、树木插件、光效等)；
(ⅲ)将数字模型素材和主体动画模型拖拽进三维场景空间；
(ⅳ)设置坐标点为XYZ＝0’0’0；
(ⅴ)加载自主编写的模板插件，拖拽进场景或添加进场景均可；
(ⅵ)点开模板插件的详细编辑面板，设置流程的总体步骤50；将每一步骤的UI添加进来，选定正确选项；
(ⅶ)设置每一步骤是否包含动画，包含动画的步骤，设置动画片段名称；
(ⅷ)设置考核模式下，每个步骤的得分数；
按照教学流程将动画进行设置，每段动画间隔5帧，整个动画区间为4500帧，根据动画间隔增加提示点和操作点，命名规范为序号(1-50)，名称(SStep步骤CControl操作步骤，TTargetStep步骤CControl操作步骤)、步骤名称(检查XX)、位置提示(JJumpStep步骤)、UI选择(提示点、选择界面)；
(ⅸ)运行程序，测试整个流程是否完整运行，根据具体问题进行调整；
(ⅹ)最终输出完成程序。
本发明将算法与开发平台整合，以C++为底层，结合开发平台的SDK以嵌入式的方式加入到开发平台内，可对参数直接调节，实现功能的便捷性。
本发明采用了模板化进行VR培训软件的开发，解决了定制化开发周期长，VR培训软件操作逻辑不同，使用的学习成本高的问题；相比于其他的仅将模型、场景、效果和特效等基本元素作为模板的情况，本申请的VR流程教学操作软件的开发方法将程序也打包为一体，可以实现一个3D美术人员即可完成整个开发的问题，从而大大提供制作效率。此外，本发明将算法与开发平台整合，以C++为底层，结合开发平台的SDK以嵌入式的方式加入到开发平台内，可对参数直接调节，实现功能的便捷性。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (9)
1.一种基于模板化的VR流程教学操作软件开发方法，其特征在于：包括以下步骤：
(Ⅰ)组织系统
准备素材，形成素材库，将素材库导入开发程序，素材库导入后在开发程序内调用；
(Ⅱ)模版程序设置
在开发程序内分别设置模板的控制参数、系统参数和系统内算参数；
(Ⅲ)测试输出
连接终端，进行测试，调整提示点位置、动画节奏、UI效果、BUG修改以及整体优化。
2.根据权利要求1所述的基于模板化的VR流程教学操作软件开发方法，其特征在于：所述素材包括常用基础模型、动作、特效、界面设计图素材、流程教学的流程规范和步骤以及其他素材；所述界面设计图素材包括提示面板、提示点和工具UI；所述其他素材包括音频、视频和环境。
3.根据权利要求所述的基于模板化的VR流程教学操作软件开发方法，其特征在于：相同类型的所述素材归为一类，且按照素材相似类型、大小和命名进行排序；当素材数量充足时设置浏览关卡。
4.根据权利要求1所述的基于模板化的VR流程教学操作软件开发方法，其特征在于：所述素材还包括虚拟模型，所述虚拟模型为带动画序列、贴图效果以及全骨骼的虚拟模型；所述虚拟模型以FBX形式导入开发程序。
5.根据权利要求4所述的基于模板化的VR流程教学操作软件开发方法，其特征在于：所述虚拟模型的建立方法包括：
(ⅰ)流程动画的制作及分段
按照教学流程制作流程动画，并根据据要求将流程动画分段，每段动画之间添加空白帧，形成流程动画集合；设置每段流程动画对应的分数，以及考核模式和最终评分界面；流程动画分段数量由教学流程的步骤总数确定；
(ⅱ)操作点和提示点的添加及规范化命名
按照标准坐标添加操作点和提示点，并按照流程教学的流程规范确定的顺序添加命名，得到教学操作提示和考核模式操作位置。
6.根据权利要求1所述的基于模板化的VR流程教学操作软件开发方法，其特征在于：所述模板的控制参数设置包括将模板编辑器放置到新建的场景中，设置交互UI、流程提示文本贴图、分数结算流程提示数据；具体包括：
(a)设置操作步骤的总数；
(b)设置不同步骤的交互UI；
(c)设置当前步骤的提示界面，解释目前步骤的内容；
(d)设置考核部分的分数结算，包括序号、考核内容、考核细节贴图、配分和节点对应的分数。
7.根据权利要求1所述的基于模板化的VR流程教学操作软件开发方法，其特征在于：所述模板的系统参数设置包括设置考核模式是否开启、考核模式结算UI、结束UI、交互UI和关键字的调整；具体为：
(a)设置当前系统是否包含考核模式；
(b)设置考核分数结算的UI界面；
(c)设置交互UI的样式；
(d)设置提示UI的样式；
(e)设置工具点提示的UI样式；
(f)设置关键字，通过关键字关联动画步骤。
8.根据权利要求1所述的基于模板化的VR流程教学操作软件开发方法，其特征在于：所述模板的系统内算参数设置包括设置动画长度和细节。
9.根据权利要求1所述的基于模板化的VR流程教学操作软件开发方法，其特征在于：所述终端包括台式电脑、笔记本电脑、HTC VIVE系列眼镜或VR头盔硬件中的任意一种或多种。
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