[發明專利]基于Unity平臺的虛擬仿真實驗制作系統

在審

• 申請號: 202010211559.4
• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111524221A
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 傅睿;付毅剛;高星;周一一;宋楊;朱理洋;趙俊
• 申請（專利權）人: 常州工學院
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06F9/445;G06T13/20;G09B9/00
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 滕詣迪

本發明公開了一種基于Unity平臺的虛擬仿真實驗制作系統，包括：1、場景初始化模塊，2、模型導入模塊，3、動畫編輯模塊；4、UI編輯模塊；5、相機模塊；6、實驗步驟模塊。本發明能夠大幅度降低虛擬實驗的制作門檻，使高校的學生和老師經過一段時間的使用和熟悉就能制作出能夠用于實際教學的虛擬實驗，降低高校對于虛擬實驗建設的成本。

技術領域

本發明涉及一種基于Unity平臺的虛擬仿真實驗制作系統。

背景技術

如今三維可視化虛擬實驗在教育系統中需求量很大，應用也相當廣泛，在高校專業建設中起著至關重要的作用，內容包括法學類、建筑類、體育學類、歷史學類、物理學類、電氣類、礦業類、兵器類、農業工程類、林業工程類、公共衛生與預防醫學類、醫學技術類、藝術學類、生物科學類、機械類、電子信息類、航空航天類等60多種學科。

目前由于Unity3D引擎具有多平臺適應性以及體積小、支持網頁端操作等優勢，這些虛擬實驗的制作大部分都是基于Unity3D引擎進行設計開發，以C/S架構搭建的用戶操作平臺。以此來實現多平臺數據互通以及三維可視化操作。

現有技術的缺陷和不足：

現階段高校的虛擬實驗建設進行的軟件開發都是依托第三方軟件開發公司進行軟件開發。由于高校的專業需求較高，使得虛擬實驗的開發進程需要較多的時間進行溝通與交流，大部分第三方開發公司并不具備相關專業的專業能力，在溝通過程中會出現較多的返工現象。

第三方開發公司的開發成本較高，單個虛擬實驗的平均制作報價在20-50萬左右。高校的虛擬實驗室建設需要大量的虛擬實驗作為支撐，但是以這樣的開發成本，高校需要承擔很高的實驗室開發費用，對于實驗步驟類似的虛擬實驗都需要獨立開發，成本巨大。

由于Unity3D引擎屬于游戲開發引擎，使用難度和基于C#語言的開發環境使得它并不具備非專業人員的原生開發環境。大部分功能需要編寫代碼才能夠實現，對于非軟件開發業內的使用來說幾乎不能進行開發。

發明內容

1、本發明的目的

為了解決高校的學生和老師并不具備Unity3D的開發技術，本發明提出一種讓高校學生或老師能夠在Unity3D平臺上自行進行虛擬實驗的開發的技術方案。

2、本發明所采用的技術方案

本發明公開了一種基于Unity平臺的虛擬仿真實驗制作系統，包括：

1、場景初始化模塊，啟動引擎加載插件后會對新建的場景進行初始化；

2、模型導入模塊

(1)導入.fbx格式模型存入基礎模型庫中，在預制體函數，創建預制體Prefab以備后期調用；

(2)增加切換導入模型的主uv和次uv的Swap UVs和光照圖UV集屬性；

(3)對導入的模型進行信息添加，通過ModelInfo(String)對模型進行信息定義：

帶有平面信息的模型，以模型坐標原點0,0,0插入相同尺寸的.png格式圖片，定義平面圖片為Plan圖層，

帶有模型預覽功能的模型，定義模型的集合中心為模型中心點，在打開模型詳細信息后，對模型在新窗口中進行自由旋轉、縮放預覽；

帶有動畫的模型，該模型在導入后在AssetsModelBasicModel文件夾中創建與模型名稱相同的.anim動畫文件；

3、動畫編輯模塊：使用Unity引擎的Animation組件對模型進行幀動畫編輯，保存到模型對應的文件夾下，將動畫文件名與模型名稱統一；

4、UI編輯模塊：