虚拟剧场Web交互展示系统设计与实现
互联网和多媒体技术的融合发展为B2B/B2C电子商务平台发展提供了新的契机，Web3D技术是随着互联网与虚拟现实技术的发展而产生的。文章主要阐述应用专业引擎Unity3D，创建三维剧场模型，基于B/S网络框架实现虚拟剧场在Web上交互展示与参数匹配查询，最终实现基于Web、交互性强、效果逼真的虚拟剧场展示系统，通过搭建一个跨越时空局限性的交互平台，实现更加便捷的剧场信息交流。
标签：Web3D；Unity3D；虚拟现实；交互展示；参数匹配
引言
随着计算机网络和多媒体技术不断成熟与普及，虚拟现实应用于产品网络展示领域逐渐成为一种发展趋势。虚拟现实技术通过创建和表现虚拟实体与空间，提供更加直观、丰富、便捷、逼真的信息展示途径和形式。演出院线作为一种新兴文化服务和经营业态，在信息化、网络化、智能化融合发展过程中，通过对剧场、剧目、剧团等演出资源的整合和提升，大大促进了文化演艺业的发展和繁荣。剧场作为最重要的演出资源之一，借助互联网进行品牌推广、网络宣传
和营销已成为发展趋势，在线剧场、B2B的投入持续增加。目前，互联网上对剧场的宣传展示仍以2D图形和文字信息为主，方式单一，局限性大，而剧场三维模型在互联网上的展示，能为客户提高逼真的虚拟现实展示场景，全方位真实再现剧场环境及设备设施，这将大大提高剧场行业竞争力和院线的信息化、智能化水平。
1 虚拟现实Web展示关键技术
目前国内外主要的3D模型仍然是采用3D CAD系统进行设计，3D CAD开发的模型专业性较强，但画面效果逼真度低，模型可移植性差，不适合应用于互联网进行商业展示。三维虚拟展示技术中应用比较广泛的是VRML、Cult3D和Unity3D技术。VRML用于描述基于互联网的虚拟场景规范，交互性对于开发复杂的应用稍显不足，场景信息与交互信息并存在VRML文件中，使开发人员使用起来很不方便[1]。
Unity3D提供了一种通用的3D数据编码方式，打破了CAD和其他软件公司开发的专有3D图形格式的垄断[5]，它具有更细腻的3D画面，更便捷的操作，可实现多平台互动和多插件兼容，对DirectX和OpenGL拥有高度优化的图形渲染管道；Unity支持所有主要文件格式，并能和大部分相关应用程序协同工作，低端硬件亦可流畅运行广阔复杂的场景；Unity内置的NVIDIA，
PhysX物理引擎带能够带来逼真的互动感觉，实时三维图形混合音频流、视频流，非常适合产品虚拟展示在交互访问和逼真表现的需求[2]。U3D标准还提供了许多运行时的优势，特别是应用于互联网上时，比如它的连续细节层次特征，使得用户可以在一边下载的情况下一边（步进似的）观察三维数据。基于此，本系统中选用Unity3D来创建剧场三维模型，U3D最大的特在于其通用性和兼容性，不局限于特定的软/硬件资源，使主流商业应用程序可以较为容易的使用3D技术。
2 虚拟剧场Web展示系统设计与实现
2.1 系统总体框架
本系统基于B/S架构设计虚拟剧场Web交互展示系统。整个虚拟展示系统可分为Unity3D展示部分和网页系统。其中网页系统负责用户权限、展示参数、查询文件的管理以及用户在浏览器上注册、登录、查询等操作，Unity3D展示部分则是利用Unity3D引擎，开发一个接口统一的展示框架，实现虚拟剧场在Web上交互展示。系统数据库选用SQL Serve，SQL Serve功能比较强大，除可处理包含在各种平台上运行的数据库管理系统内核之外，还包括数据复制、数据库系统管理、网关支持、在线分析处理、多媒体支持和各种并行处理能力，并且与I
nternet紧密结合，可将数据库连接到Internet，通过Web浏览器显示数据操作。
2.2 模型发布
Unity软件支持多平台发布，可将模型发布至Web player/iOS/Android/Flash Player/Xbox等平台转换成相应格式文件[4]。本系统中Unity3D展示模块是用Unity3D引擎开发的一个能够动态加载3D模型的Web Player应用，通过安装很小的Unity 3D插件，可实现在各个主流浏览器上运行这个Web Player应用来加载产品模型展示，例如IE，Firefox，Safari等。Web player平台输出的文件格式为.HTML，嵌入网页系统进行链接最为便捷[3]；发布为Flash Player平台输出文件格式为.swf。通过下表实验数据可看出，由于Flash Player具有独立引擎支持三维模型的运行，因此具有更高效的加载速率。
2.3 交互事件的实现
Unity3d兼容性良好，扩展性强，支持使用c#编程来动态改变三维模型，实现控制事件的触发，包括特定实体的控制、参数的显示与修改等。本系统通过c#实现交互事件包括：鼠标放在舞台特定区域，显示舞台参数，包括长、宽、高等；鼠标放在吊杆区域，显示吊杆最大移
动速度、载重量、接口数等；通过键盘“N、U”控制吊杆的上下移动；通过“E”键控制剧场灯光的开关和效果。
2.4 参数匹配查询
本系统可实现剧场观众席座位数、台口、舞台、吊杆等参数的匹配查询，查询结果在三维模型中以对话框方式显示。通过设置参数标准值并存在XML文件中，在参数输入区域输入匹配值，通过c#编写循环查询比较语句，调用XML文件进行参数对比，结果在剧场三维模型中展示并返回前端用户界面。
3 结束语
文章使用Unity3d技术创建剧场三维模型并发布至Web Player平台，基于B/S结构开发网页管理系统，运用C#语言实现模型上交互事件的查询与参数匹配，最终以视觉方式实现不同事件和功能在模型中的互动。用户通过互动操作，足不出户就可以全方位浏览剧场细节并体验真实的场景效果；在虚拟现实环境中进行剧场参数匹配查询更加直观、便捷，剧团人员可在线匹配查询，获取自己所关注的剧场参数，如舞台尺寸，面光、耳光位置，吊杆接口，观众区
容量等，进而指导演出部署、剧目创作和剧场选择。利用互联网高速迅捷的传播优势推介剧场，基于交互式信息查询机制，有利于激活整个演出产业链，进而促进演出产品和要素的合理流动。
参考文献
[1]戚鹏，倪乐波.工业设计产品的三维虚拟展示技术研究[J].中国科技纵横，2010（20）：3-4.
[2]倪乐波，戚鹏，遇丽娜，王婧. Unity3D产品虚拟展示技术的研究与应用.数字技术与应用（应用研究），2010（9）.
如何制作网页插件[3]郭海新. Unity3D与HTML交互机理的研究.煤炭技术，2011（30）.
[4]陈育滨，曾玉珠.基于Unity3D平台的Web3D展示.电脑编程与技巧维护（图形图像处理版），2012（1）.
[5]苗英华，苏鸿根.U3D文件格式及运行机制剖析.计算机应用软件，2010（2）.

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