本站小編為你精心準備了城市空間與軌道交通虛擬現(xiàn)實交互展示參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發(fā)您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

摘要：VR技術的崛起與虛幻引擎的發(fā)展，不僅使游戲產(chǎn)業(yè)進入新紀元，而且也給影視動畫和室內(nèi)外建筑漫游設計展示行業(yè)帶來了福音。UE4（UnrealEngine）虛幻引擎的誕生，實時渲染技術取代了傳統(tǒng)三維軟件的離線渲染，畫面效果基于真實物理環(huán)境計算更加真實。

關鍵詞：引擎動畫；三維動畫；UE4；VR交互展示

一、市場調(diào)研與分析

2016年全球VR技術的爆發(fā)，使得動畫行業(yè)對VR技術有了新的想法，國內(nèi)外動畫公司也都在向VR動畫進軍探索。其中VR在游戲動畫行業(yè)的發(fā)展最為迅速，一部游戲能吸引玩家的最大特點就是沉浸感，而VR技術的亮點恰恰是讓使用者身臨其境，完全沉浸在虛擬的世界里，所以VR游戲產(chǎn)業(yè)也迅速遍及全球。而開發(fā)VR游戲的正是一系列的游戲引擎。

二、UE4引擎與UE4的定向利用

（一）UE4和VR技術結合UE4做為游戲引擎，正是基于它自身的實時渲染功能，成功地和VR接上了軌。VR全稱VirtualReality（虛擬現(xiàn)實），是全景360度地，從視覺，聽覺等，沉浸式的融入實時的虛擬環(huán)境中。而UE4的實時全景渲染正符合這一點，UE4可以制作可交互的VR展示，對于藝術家們來說，自己創(chuàng)作的虛擬世界可以隨時身臨其境地進入，那將是無比的自豪和滿足。UE4引擎自身就可以隨時地使用VR頭盔設備觀察，測試，讓制作者提前體驗，方便即時調(diào)整效果。UE4不僅可以制作VR，而且可以用VR模型操作UE4，游戲設計者們可以帶上VR頭盔，在360度全景的環(huán)境下創(chuàng)作。這是開發(fā)者的一大亮點，讓創(chuàng)作過程不再枯燥無味，使得設計的藝術家們創(chuàng)造并快樂。

（二）UE4創(chuàng)作引擎動畫基于UE4的這些創(chuàng)新型有利功能，很多動畫、影視等公司早已蠢蠢欲動了。許多公司已經(jīng)開始使用UE4來制作影視動畫短片，影視動態(tài)預演等。角色和物體動畫相對Maya、3Dmax等軟件更加方便，在角色動畫中，UE4有一個獨特的動畫系統(tǒng)，那就是動畫混合空間，這個功能可以實現(xiàn)任務角色各種動作的無縫變換，如人物站立到走路到跑步再到站立，中間無縫切換。

（三）利用UE4引擎實現(xiàn)多個專業(yè)畢設融合當今最佳的展示手段便是VR虛擬現(xiàn)實展示。于是我們開始著手于專業(yè)合作的工作部署，我們選擇了UE4引擎作為專業(yè)融合制作畢業(yè)設計的基礎，環(huán)境設計專業(yè)學子設計室內(nèi)外建筑環(huán)境，使得場景環(huán)境切實可行，產(chǎn)品設計專業(yè)學子設計軌道電車，為城市軌道交通樞紐減壓，動畫專業(yè)融合雙方設計，利用UE4引擎制作可交互的VR展示。通過多次溝通，多次交流，最終確立了三個專業(yè)跨專業(yè)合作共同創(chuàng)作畢業(yè)設計的方案。

三、城市軌道交通樞紐綜合體人文化設計

（一）課題綜合研究背景火車是人類創(chuàng)造的一種具有劃時代意義的交通工具，是第一次工業(yè)革命的產(chǎn)物，但為了實現(xiàn)城市的現(xiàn)代化發(fā)展，許多城市對原有交通路線進行了整體改造，其中就包含具有歷史意義的中東鐵路南端，旅順-大連是中東鐵路的最后一段，承載著歷史的使命，但2014年最后一趟列車駛離旅順站，旅順火車站也慢慢地退出了人們的舞臺。旅順火車站建筑風格別具一格，具有較強的歷史文化意義，廣為人知。旅順火車站是1898年由俄國建筑家設計，并由日本負責修建的歐式建筑，它是我國保存最完整的歐式站臺之一。從外形來看：黃色和綠色搭配，草帽形尖頂，綠色穹頂塔樓，魚鱗狀的瓦片，精致的木質雕刻，俄羅斯風格的白墻、綠窗，造型別具一格。

（二）課題目的和意義現(xiàn)今旅順火車站已經(jīng)失去了商用和服務城市的價值，不再運營，旅順火車站承載了老一輩人們的記憶，融合了多民族文化，也代表了歷史的變遷，是劃時代的標志產(chǎn)物。從文化遺產(chǎn)角度來講，它是具有時代文化的建筑遺產(chǎn)；從商業(yè)角度來講，旅順工廠較多，人口密度較大，人流量多，再次啟動旅順火車站，有相應經(jīng)濟價值，能帶動當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展，因此我們通過多方面考察，最終將對旅順火車站建筑遺產(chǎn)進行商業(yè)復合化空間設計，包括商業(yè)空間，交通樞紐兩個方面。城市復合化商業(yè)空間方面：基于旅順火車站，融合火車站建筑、文化元素，設計符合化商業(yè)空間，包括商業(yè)中心建筑、過街天橋、停車場游客中心、候車長廊以及周邊園林景觀等。交通樞紐方面：設計能代表城市文化的軌道交通工具，融合中國傳統(tǒng)文化（臉譜），結合大連文化（大連獨特的建筑文化，海洋文化，歷史文化），整合后再結合旅順的建筑文化，櫻花、港口等元素最終完成“連譜”城市軌道車造型設計。

四、模型階段

作為動畫專業(yè)我們前期參與模型設計，使用3Dmax和MAYA建模。環(huán)境設計使用3DMAX建模，模型可以互通，但模型精度過高，不能直接進入UE4。原模型面數(shù)3300百萬面數(shù)，優(yōu)化重建后160萬面數(shù)。產(chǎn)品設計使用犀牛軟件建模，不可互通，需要重建，利用Maya拓撲技術，模型重建。原模型面數(shù)2600百萬面數(shù)，優(yōu)化重建后45萬面數(shù)。在建模軟件中模型都嚴格按照UE4需求來制作，在3Dmax中完成模型和貼圖后使用Datasmith插件導入UE4中，實現(xiàn)轉化導入。

五、材質階段

Mari和SubstancePainter是一個突破傳統(tǒng)技術在模型上分層繪制貼圖的軟件，使用PBR流程，使得材質更加真實可觀。我們使用“低模+高分辨率貼圖”的制作流程，利用SubstancePainter在模型上分層繪制貼圖，包括漫反射、反射、高光、粗糙度、金屬度、法線6種貼圖來實現(xiàn)對接UE4貼圖材質。最終使得模型材質寫實化，在VR體驗中更加真實。

六、UE4階段

在UE4中我們使用藍圖節(jié)點，制作交互，其中包括滾動電梯、直達電梯、自動變色感應開關門、輕軌運動、輕軌門推拉交互、呼吸燈、傳送門等。完成交互后繼續(xù)開始制作外部地形。依照旅順地勢，利用UE4地貌系統(tǒng)繪制地形。同時制作水流和陸地效果。為制作真實的地形，我們不僅繪制了山丘，而且繪制了海底地形，結合海水形成統(tǒng)一的地貌。在植物方面我們利用UE4內(nèi)部的植被系統(tǒng)，用筆刷刷出花草等植被，同時擺放樹木，結合環(huán)境設計專業(yè)設計外圍景觀園林。

七、項目后期優(yōu)化和VR體驗

我們利用VR頭盔進行測試場景。VR頭盔是基于SteamVR平臺來啟動的，所以需要專業(yè)的驅動軟件。經(jīng)過多次調(diào)試運行，最終VR頭盔可以使用了，我們把我們的UE4場景經(jīng)過渲染設置，設置為VR模式。場景便可以啟動VR預覽模式，經(jīng)過測試，我們發(fā)現(xiàn)多種多樣的BUG，如人物碰撞穿模，人物視角高低不準確等。最終我們通過修改人物模板藍圖，修復了多種多樣的BUG，同時把操作的按鍵轉移到移動式手柄操作，這樣就實現(xiàn)了真實的實時交互效果。

八、總結

UE引擎的應用范圍正在逐漸擴大，從最初的游戲發(fā)展到現(xiàn)在被醫(yī)療、廣告、建筑等行業(yè)接受，聯(lián)合國教科文組織曾經(jīng)組織各大公司采用“虛幻”引擎虛擬展示各種不曾對現(xiàn)代游客開放的古建筑內(nèi)部的結構展示，有些體育行業(yè)的公司利用“虛幻”引擎為體育選手制作過不同模式的訓練軟件，有些軟件開發(fā)公司在虛幻的基礎上，創(chuàng)造了一些建筑設計的實用軟件，能夠為建筑行業(yè)的展示提供很大的幫助。

【參考文獻】

[1]向華.三維動畫設計與制作[M].北京:中國人民大學出版社,2010.

[2]RyanShah.精通Unreal游戲引擎[M].北京:人民郵電出版社,2015.

[3]張琪.影視后期編輯與合成[M].北京:電子工業(yè)出版社,2009.

[4]田明星.關于動畫后期制作創(chuàng)新的問題研究[J].藝術研究,2015(1):160-161.

[5]李晨曦.動畫短片的后期剪輯藝術[J].湖北經(jīng)濟學院學報(人文社會科學版),2012,9(11):23-24.

[6]徐立群.電視攝影技巧[M].沈陽:遼寧科學技術出版社,2002.

[7]周進.數(shù)字影視后期制作高級教程[M].北京:中國青年出版社,2011.

[9]周柳,王英華,劉強,孫紅進.虛擬現(xiàn)實技術在運動康復中的應用[J].中國組織工程研究與臨床康復,2007(5):957-960.

[10]徐立群.電視攝影技巧[M].沈陽:遼寧科學技術出版社,2002.

作者：衛(wèi)亞棵 單位：大連交通大學藝術設計學院