单位文秘网 2021-07-08 08:21:45 点击: 次
'x ݮRxVzqhv,wRxpRxp'ܷ I-RxpԞ+r?I-Z"https://www.kgf8887.com/list-117-1.html" target="_blank" class="keylink">组织学、胚胎学、病理学、病原生物学、微生物学、细胞生物学、免疫学、遗传学等学科的实验教学内容。实验大致可可分解为切片与标本学习、流程性实验与操作技术学习、显微镜与相关仪器操作等。切片学习主要是对显微镜下切片的结构识别,实践教学中,通常通过数字切片图片库进行学习,不适合采用Unity3D进行展现,对于大体标本的学习可以通过三维模型,进行任意角度的观察学习,其他部分也适合采用Unity3D进行虚拟仿真系统构建。
解剖学实验教学主要是人体解剖结构的识别,运用Unity3D构建3D人体,可以按照系统解剖分类,进行解剖结构学习,同时可以拓展断层扫描的学习。
3.2 Unity3D开发流程
运用Unity3D进行虚拟仿真系统开发,需遵从软件工程的思想进行开发流程设计,从项目需求分析入手,设计系统各模块实现的功能[5]。项目的开发流程的第一步根据需求分析,确立各模块流程脚本文档,用于指导模块开发;第二步根据项目具体需求场景模型采样、贴图等素材准备;第三步通过3ds Max相关场景、模型及其贴图、过程动画的完成;第四步创建Unity3工程,导入3ds Max相关模型,调节灯光与材质;第五步根据流程脚本及功能需求进行模型交互程序实现;第六步进行工程发布(图1)。
3.3 关键技术
3.3.1 场景建模技术
Unity3D常用建模方式有两种,一种为通过自身的建模工具完成,另一种是导入3ds Max等第三方模型,Unity3S导入模型格式必须为.fbx。在实际开发中运用最多的方式是通过3ds Max建模导入到Unity3D工程中,在3ds Max中进行场景建模前,首先需修改3ds Max单位与Unity的比例保持一致,3ds Max系统单位为cm,Unity系统单位为m,需要统一模型比较。模型导出时,需要注意模型的轴向应该与3ds Max的世界坐标一致,此时调整模型轴向,把轴在X轴方向旋转90度,导出模型时注意勾选Embed Media (图2),这样导出的模型将会在unity中才能自动生成贴图。
3.3.2 碰撞交互
三维空间的流程性实验中,模型之间能够发生交互,源于模型间的碰撞检测机制[6]。在Unity 3D中检测碰撞发生的方式有两种:一种是碰撞器,另一种是触发器。碰撞器是物体之间相互碰撞,会产生碰撞的效果,触发器只是检测两个物体有没有接触,没有碰撞效果产生,在虚拟场景中漫游时,如果我们允许漫游者穿透一堵墙,我们可以选择触发器,如果我们希望人被墙阻挡了,我们需要选择碰撞器,两种方式的应用都非常广泛,根据不同功能需求是采用不同的方式。
碰撞器为一组件,它包含了很多种类,如:Box Collider,Capsule Collider等,这些碰撞器应用的场合不同,但都必须加到物体上,碰撞信息检测如下:
A)进入碰撞器:MonoBehaviour.OnCollisionEnter(Collision collisionInfo)
B)退出碰撞器:MonoBehaviour.OnCollisionExit(Collision collisionInfo)
C)停留碰撞器:MonoBehaviour.OnCollisionStay(Collision collisionInfo)
触发器,只需要在检视面板中的碰撞器组件中勾选IsTrigger属性选择框即可,触发信息检测:
A)进入触发器:MonoBehaviour.OnTriggerEnter(Collider other)
B)退出触发器:MonoBehaviour.OnTriggerExit(Collider other)
C)停留触发器:MonoBehaviour.OnTriggerStay(Collider other)
4 结语
国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作顺应了高等教育的发展趋势,是高等学校实验教学信息化的最新举措,必将对我国高等教育质量的提高产生积极重要的作用[7]。Unity3D作为一款三维游戏开发引擎,因其使用便捷、开发高效,采用Unity3D开发的虚拟仿真系统,仿真度高,沉浸感强,进步提升了学生的学习兴趣,促进了实验教学改革。据教育部网站公示,近两年建成的国家级虚拟仿真实验教学中心里,Unity3D被广泛的应用于虚拟仿真系统的开发,受到了一致好评。
【参考文献】
[1]侯燕芝,王军,董小黎,郝刚,张利平,童学红,尚宏伟.实验教学过程规范化管理的研究与实践[J].实验室研究与探索,2012,10:112-114.
[2]方沁.基于Unity和3dmax的虚拟实验室三维建模设计与实现[D].北京:北京邮电大学,2015.
[3]Menard M,Shi X M,Li Q.Game Development With Unity[M].Beijing:China Machine Press,2012.
[4]于潇翔,彭月橙,黄心渊,等.基于 Unity 3D 的道具系统研究与开发[J].成都理工大学学报(自然科学版),2014,41(4):523-528.
[5]朱惠娟.基于Unity3D的虚拟漫游系统[J].计算机系统应用,2012,10:36-39+65.
[6]周见光,石刚,马小虎,等.增强现实系统中的虚拟交互方法[J].计算机工程,2012,38(1):251-252,255.
[7]李平,毛昌杰,徐进,等.开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设提高高校实验教学信息化水平[J].实验室研究与探索,2013,32(11):5-8.
[责任编辑:汤静]
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