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VR 虚拟现实技术在游戏设计中的实践研究 摘要:本文以三维游戏为切入点，着重分析VR虚拟现实技术在当下我国游戏设计领域中的有效应用与实践，并简要阐述VR其在游戏人物设定及场景构建环节的开发与设计流程，充分证明VR技术在游戏设计中的应用能全面提高游戏软件的产品质量，保障场景真实性与互动性，全面增强用户体验感，值得被广泛推广与应用。 关键词：虚拟现实技术；三维游戏；设计；开发 VR（虚拟现实）技术作为计算机数字技术时代发展下的高端科技结晶，透过VR技术能为用户提供最直接的视感冲击。随着近年来游戏领域的不断发展，我国游戏产业形式也愈发丰富，但与之对应的，游戏用户的需求也更加多元化，在此背景下，三维游戏应运而生。三维游戏主要以虚拟化的三维场景为基底，利用最直接的人机交互的方式，力求给用户带来最真实、也最具刺激性的游戏体验。因此，从某种程度来讲，三维游戏就是对VR技术的应用功能上全面体现，其中包括声音、人物、场景等各个方面，都需要经过三维模型的搭设、模型结构的设计等各项环节，来共同构成一个独具写实风格的虚拟世界。 一、VR虚拟现实技术概述 VR（虚拟现实）技术，最早衍生于美国20世纪80年代，当时其主要应用于军事领域，随后随着该技术的民用化发展，VR技术才正式开启了其推广以及社会各行业领域的应用之路。VR技术主要是利用计算机技术为基底，通过搭建专业的三维虚拟场景，实现用户在场景内的自由、主观移动，即人机交互模式。现阶段，VR技术已全面渗透入全球各行业领域之中，也实现了与其他科学、技术的有效融合，如计算机图像处理技术、画面传感技术等。通过这些技术的搭配能够有效增添虚拟世界的真实感。此外，VR技术在部分高危行业或是危险场景的有效应用，如实践模拟或是与相关机械的融合应用等，都有效降低了传统人力劳动可能产生的安全风险，也极大减少了相关人力成本的消耗，促进产业效益的有效增长。 二、三维游戏相关概述 三维游戏，俗称“3D”游戏，其中D的全意为“Dimension（维度）”。在三维游戏中，其所包含的每个店均有对应且特定的位置，而位置的确定则主要通过X、Y、Z三轴坐标来标准。区别于二维游戏，三维游戏在立体空间上的概念更为凸显，即利用现实社会所真实拥有的三维空间，来赋予事物更写实的体现，同时在空间的操作上也更具随意性、自由感以及流畅性。例如之前极为火爆的小游戏《捕鱼达人》，该游戏就有效运用了VR技术，游戏内不但有逼真的海景再现，还有鱼群游动时的流畅感，包括捕鱼炮弹绚丽的命中特效，都为游戏玩家增添了丰富的游戏体验。 三、VR虚拟现实技术在三维游戏开发中的关键技术分析 要想实现VR技术在游戏设计中的有效兼容，需要运用到多项核心技术、技能以及关联软件，例如机器学习技术、手势识别技术以及专业的场景、人物设计能力等，还有最为关键的——三维建模技术。从某种程度上来讲，三维建模质量的优劣直接决定了游戏场景的真实度、美观度、体验感。 关于软件应用上，首先，在三维场景设计方面，最常应用的辅助软件就是Blender，Blender作为一种多功能动画制作软件，其能有效实现跨平台操作，该软件不仅具有动画建模的功能，还可以同事完成效果渲染、音频设计等多项作业；其次，三维建模也需要配备相应的操作软件，主要包括Maya、3DS Max以及AUTO CAD等，其中AUTO CAD主要针对的是平面图形的设计，例如部分部分机械、建筑模型在设计时，需要高精度、密度的三视图等，则可考虑采用该软件，而三维游戏由于其本身在尺寸精密度方面需求并不高，所以使用较少。此外，3DS Max以及Maya的应用则主要是针对游戏物体建模所使用，3DS Max侧重于对动态模型的构建，通过该软件能够有效实现场景内各个动作的有效联动，而Maya则更偏向于对动态模型的架设，设计者可通过该软件制作场景物体的效果图或模型图等。 四、VR虚拟现实技术在三维游戏中的设计开发和实现 （一）游戏人物设计 由于3DS Max以及Maya在动、静态模型的设计上具有天然优势，二者之间可实现高强度的交互作业，是现下游戏设计行业在人物设计、建模时最常使用的两个软件。游戏人物的真实性取决于人体模型的完善度，而要想实现人体模型的有效构建，设计者必须要充分了解人体的生理结构，其中最为关键的就是头、身体以及四肢。所以，为求使游戏人物更加饱满、鲜活以及人性化特征，设计者要耐心注重对于人物模型骨骼的构建与调整，确定基本框架，再通过肌肉线条的填充来优化人物形象。在详细的描绘操作上，设计者可利用一些色差对比或是明暗交界来凸显人体构造上的交界线，使人物更加立体。人物结构的设定作为最支撑游戏人物模型最基础的框架，倘若结构不明，最终所呈现的游戏模型也会极为死板、僵硬，直接影响游戏用户的有效体验。 （二）游戏场景设计 要想有效烘托游戏环境的真实性，就必须要有场景布局的铺垫，其中就牵涉到对场景贴图、材质、灯光等方面的设计。对此，设计者可采用3DS Max软件对场景布局进行快速优化。灯光作为调节场景亮度的核心部分，其不但只负责照亮场景，更具有烘托场景情调、营造环境氛围的功效，所以合理的灯光调置能为玩家游戏体验带来更真实的感受。此外，在材质与贴图设计方面，不同于灯光的烘托效果，材质的差异以及贴图的选择对于游戏玩家来说，其影响力更具直接性与侵入性，所以设计者要充分考虑用户感受，使贴图与材质更贴近场景的真实设定，避免过分突兀，干扰用户游戏体验。对此，设计者可充分利用3DS Max软件中的材质、贴图编辑功能，通过调整材质贴图参数，例如亮度、透明度、颜色等来有效优化布局设计。 简而言之，将VR技术融合进游戏设计中，可以为用户带来更真实、更具互动性的三维游戏体验，通过“新世界”的开辟，让用户足不出户就可以领域整个世界的山川风光、人文风貌，甚至是一个全新的、异次元的文化世界，从而有效拓宽用户视野，满足用户身心以及精神上的需求与享受，与VR技术结合的三维游戏也必将成为未来游戏领域的全新发展点，开辟广泛的市场空间，带领游戏行业迈入新时代经济产业圈。 参考文献： [1]阳化冰.虚拟现实构造语言VRML[M].北京:北京航空航天大学出版社,2010:5-8. [2]张金钊,张金镝,张金锐.虚拟现实三维立体网络程序设计语言VRML——第二代网络程序设计语言[M].北京:清华大学出版社,2014:89-93. [3]邹湘军,孙健.虚拟现实技术的演变发展与展望[J].系统仿真学报,2014,16(9):1905-1909. [4]姜学智,李忠华.国内外虚拟现实技术的研究现状[J].辽宁工程技术大学学报,2014,23(2):238-240. 本文来源：https://www.dywdw.cn/89b22001ee630b1c59eef8c75fbfc77da26997d4.html
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2023-03-17
![[虚拟现实,技术]虚拟现实技术及其应用](/static/wddqxz/img/rand/50.jpg)
