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技术在农业工程中的适用性及推广价值研究(3)
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摘要:3.3 导出到vrp文件 用3ds Max建立好模型后,基本场景的设计已经完成,可以通过调节相机位置查看各部分的结构及整体状况,还可以设计简单的动画以模拟各部分
3.3 导出到vrp文件
用3ds Max建立好模型后,基本场景的设计已经完成,可以通过调节相机位置查看各部分的结构及整体状况,还可以设计简单的动画以模拟各部分的功能,但是虚拟现实系统还没有完成,人机交互与漫游还尚未实现,这就需要建立3ds Max与虚拟现实编辑器之间的联系。
在命令面板中选择工具,在配置按钮集中更改按钮总数,添加VRPlatform按钮,将建好的模型导出,并保存场景,3ds Max的设计工作结束后要进行虚拟现实仿真设计。
4 虚拟现实场景模拟
4.1 VRP虚拟现实编辑器简介
VRP-BUILDER虚拟现实编辑器是中视典数字科技有限公司虚拟现实仿真平台软件VR-Platform(简称VRP)的一个子产品。Virtual Reality Platform,简称VR-Platform或VRP)即虚拟现实仿真平台,VRP是一款由中视典数字科技有限公司独立开发的具有完全自主知识产权的直接面向三维美工的一款虚拟现实软件。
VRP-BUILDER虚拟现实编辑器(Virtual Reality Platform Builder,简称VRP-BUILDER)是中视典数字科技有限公司研发的一款直接面向三维美工的虚拟现实软件。所有操作都是用美工可以理解的方式(不需要程序员参与),让美工将所有精力投入到效果制作中来,从而降低制作成本,提高成果质量。
Xbuilder虚拟现实编辑器能进行可以直接打开3ds Max转换过来的场景文件,但是部分贴图会丢失,需要再对其添加贴图,然后进行适当的修改,同时进行灯光设计和渲染,达到和谐的效果[11]。
4.2 添加贴图和天空
由于在格式转换过程中有一部分材质贴图会丢失,使系统失去应有的色彩、图案以及材质效果,所以要对转换成的虚拟场景进行进一步的处理,如图11所示。
图11 导入VRP编辑器后的场景
4.2.1 添加材质
选中要添加贴图的模型,如地面(plane001),更改漫反射贴图,使其接近土地的颜色,再更改法线贴图,使其纹理更加明显。树木则要选用植物材质,在漫反射贴图中调节植物背面颜色,使其具有果树的效果。
4.2.2 设置天空背景
在天空参数中需要调节的主要是太阳亮度与云量,配合天空亮度与环境光,因为VRP编辑器中会模拟出时间流逝,所以必须要调节出适合多个时间段的天气状况,特别是正午时,要尽可能使画面更加真实,如图12所示。由此可设计早晨、中午、黄昏三个时间段的键盘键来控制光线和色彩的变化。
图12 最终场景图
4.3 漫游与人机交互的实现
漫游与人机交互是虚拟现实系统的核心,如何让实行操作的人更有沉浸感是实现漫游的最主要问题。
4.3.1 漫游的实现
漫游是通过调节摄像机位置来实现的。调节视图为摄像机视图,设置键盘函数来实现对摄像机的控制。打开脚本编辑器,创建脚本,将camera001设置为飞行相机,这样方便操作者从各个角度来观察整个果园系统。选择camera001为操作对象,设置键盘键W、S、A、D分别为钱、后、左、右的运动方向控制键,配合鼠标控制就可以实现漫游。
4.3.2 动画的控制
在整个系统中有两处需要设置动画,一是飞机飞行的过程,二是防护网(包括防雹网和防晒网)。这两处首先要设置动画,然后用键盘函数进行控制动画的开始和结束,以模拟防冰雹和喷洒农药过程。
选中需要创建动画的模型,然后创建动画,录制初始位置,移动所选中模型至最终位置,并移动时间帧至末尾,再录制一次,这样动画就录制完成。按照这样的方法依次录制飞机和防护网的动画,模拟各个过程。动画录制完成后再用键盘函数控制动画的播放。修改动画参数,设置循环次数、播放形式和循环模式等[12]。
4.4 发布为EXE文件
用VRP编辑器完成制作后,只能在当前软件中打开,若要转化为最终的只读文件并具有普适性则需要发布为EXE文件。发布完成后,所有的漫游与动画操作均不会受到影响。至此,果园防冻减灾虚拟现实系统就全部完成了。
5 结语
鉴于虚拟现实技术能为学生与教师提供逼真、生动的环境,是基于传统教育环境之上的新型教学模式,在突破传统教学缺陷、提高学生技能、调动学生学习积极性等方面都将起到积极的作用,具有良好的适用性和较高得推广价值。
本文对基于虚拟现实技术的果园虚拟现实仿真系统开发进行了研究,运用先进的计算机技术得以实现,完成了虚拟现实技术与农业的结合,基本实现了虚拟现实系统的仿真功能,并通过简单的二次开发发掘部分高级功能。
文章来源:《农业工程技术》 网址: http://www.nygczz.cn/qikandaodu/2021/0310/1028.html
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