关于Unity 3D和VR虚拟现实
对于大多数人而言,可能并不了解Unity 3D是什么,但却知晓VR虚拟现实。并且,很少有人会将VR虚拟现实与Unity 3D联系起来,外行人士更是不清楚这两者之间的关系。今天,就让我们来深入探讨一下Unity 3D与VR虚拟现实。
概念解析
什么是Unity 3D?
Unity 3D是一款专业的3D游戏引擎,具备跨平台发布、高效能优化、高性价比以及AAA级游戏画面渲染效果等特性。目前,其应用范围极为广泛,涵盖从手机游戏到联网大型游戏、严肃游戏、电子商务,甚至VR虚拟现实等多个领域,均能实现完美呈现。
什么是VR虚拟现实?
虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)由美国VPL公司创建人拉尼尔(Jaron Lanier)在20世纪80年代初提出。其具体内涵为:综合运用计算机图形系统以及各种现实与控制等接口设备,在计算机上生成可交互的三维环境,为用户提供沉浸感的技术。
通过上述解释,我们不难发现,VR虚拟现实可借助Unity 3D开发引擎,并结合其他语言基础来实现相应效果。也就是说,掌握Unity 3D开发引擎,就能够从事VR虚拟现实相关工作。简单来讲,Unity 3D开发引擎是实现VR虚拟现实的工具,而VR虚拟现实则是使用该工具达成的结果。
目前,全球已有超过九十万名开发者使用Unity 3D,且作品数量持续增长。在App Store上,有超过1500种移动平台游戏以及横跨多个国家的上百个网页游戏均以Unity 3D为平台进行开发。这些开发者中不乏国际知名厂商,如法国育碧Ubisoft、美商艺电Electronic Arts、德国游戏巨头Bigpoint公司、迪斯尼Disney、乐高LEGO等。
学习Unity 3D开发前的准备
在学习Unity 3D开发之前,我们需要了解一些相关内容,下面先来看看Unity 3D开发引擎的产品特点。
支持多种格式导入
Unity 3D能够整合多种DCC文件格式,包括3ds Max、Maya、Lightwave、Collade等文档。开发者可直接将这些文件拖拽到Unity中,除原有内容外,还包含Mesh、多UVs、Vertex、Colors、骨骼动画等功能,有效提升了游戏制作的资源应用效率。
AAA级图像渲染引擎
Unity的渲染底层支持DirectX和OpenGL。其内置100组Shader系统,兼具简单易用、灵活高效等特点。开发者还可使用ShaderLab创建自己的Shader。此外,先进的遮挡剔除(Occlusion Culling)技术以及细节层级显示技术(LOD),能够满足大型游戏所需的运行性能。
高性能的灯光照明系统
Unity为开发者提供了高性能的灯光系统,具备动态实时阴影、HDR技术、光羽及镜头特效等功能。多线程渲染管道技术大幅提升了渲染速度,并提供先进的全局照明技术(GI),可自动进行场景光线计算,从而获得逼真细腻的图像效果。
NVIDIA专业的物理引擎
Unity支持NVIDIA PhysX物理引擎,可模拟刚体与柔体、关节物理、车辆物理等多种物理现象。
高效率的路径寻找与人群仿真系统
Unity可快速烘焙三维场景导航模型(NavMesh),用于标定导航空间的分界线。目前,在Unity的编辑器中即可直接进行烘焙,设定完成后能显著提高路径找寻(Path - finding)及人群仿真(Crowd Simulation)的效率。
友善的专业开发工具
Unity提供了丰富的专业开发工具,包括GPU事件探查器、可插入的社交API应用接口,以实现社交游戏的开发;专业级音频处理API,为创建丰富逼真的音效效果提供混音接口。引擎脚本编辑支持Java、C#、Boo三种脚本语言,开发者可快速上手,并自由创造丰富多彩、功能强大的交互内容。
逼真的粒子系统
使用Unity开发的游戏能达到惊人的运行速度,在良好硬件设备下,每秒可运算数百万面以上的多边形。其高质量的粒子系统,内置Shuriken粒子系统,可控制粒子颜色、大小及运动轨迹,能快速创建下雨、火焰、灰尘、爆炸、烟花等效果。
强大的地形编辑器
开发者可在场景中快速创建数以千计的树木、百万的地表岩层以及数十亿的青青草地。开发者只需完成约75%的地貌场景,引擎即可自动填充优化其余部分。
智能界面设计,细节凸显专业
Unity以创新的可视化模式让用户轻松构建互动体验,提供直观的图形化程序接口。开发者可以像玩游戏一样开发游戏,在游戏运行时,可实时修改数值、资源甚至程序,通过拖拽操作即可实现高效率开发。
市场空间
Unity 3D支持iOS、Android、Wii、Xbox 360、PS3等多平台的游戏发布。开发者仅需购买iOS Pro或Android Pro发布模块,就可在iPhone、iPod Touch或Android系统等移动终端上创建任何酷炫的二维、三维、多点触控、体感游戏,随后可将游戏免费发布到自己的移动设备上进行测试运行,方便进行增添修改。
单机及在线游戏发布
Unity 3D支持从单机游戏到大型联网游戏的开发,结合Legion开发包和Photon服务器的完美解决方案,可轻松创建MMO大型多人网络游戏。在开发过程中,Unity 3D提供本地客户(Native Client)的发布形式,方便开发者直接在本地机器进行测试修改,有助于开发团队编写更强大的多人连线应用。
TeamLicense协同开发系统
TeamLicense可安装在任何Unity版本中,新增的界面便于进行团队协同开发。该系统可避免不同人员重复向服务器传送相同版本的资源,维持共用资源的稳定,并能快速响应其中的变化。因为过长的反应更新时间会影响团队协同开发的正确性与效率。
可视化脚本语言u
可视化脚本编辑语言u具有高度友好的界面、高整合性、强大功能以及易于修改等特点。开发者只需将集成的功能模块通过连线方式,按照逻辑关系连接起来,即可快速创建所需的脚本功能,非常适合非编程人员和项目制作使用。
Substance高写真动态材质模块
Substance是一款功能强大的工具,它能通过任何普通位图图像,直接生成高品质的次时代游戏设计专用材质(法线图、高度图、反射贴图等),为DCC工具或游戏引擎(如Unity 3D)提供高级的渲染效果。
Unity 3D与VR虚拟现实的关联
在Unity 3D强大的技术支持下,VR虚拟现实的效果能够轻松实现。其中,人机交互技术是VR虚拟现实中不可或缺的组成部分。人机交互技术的主要研究方向有两个方面:一是人如何命令系统;二是系统如何向用户提供信息。众所周知,人在使用计算机时的感受(即人机交互部分的友好度)直接影响其对系统的接受程度,而这两个方面直接决定了人机交互部分的友好度,这也是Unity 3D与VR虚拟现实之间的主要关联。
尽管虚拟现实在各个行业和领域的应用越来越广泛,但也暴露出一些不可忽视的问题,如对现实世界的隔离,与人类感知外部世界的方式存在冲突等。这些问题需要Unity 3D开发引擎进行调整和研发。Unity 3D开发引擎可将计算机生成的虚拟物体或关于真实物体的非几何信息叠加到真实世界的场景之上,实现对真实世界的增强。同时,由于与真实世界的联系未被切断,交互方式更加自然。这正是两者紧密结合的成果,也是目前热门的VR虚拟现实受大家喜爱的根本原因。