基于虚拟现实技术的家电展示平台研究

基于虚拟现实技术的家电展示平台研究

于 涛 青岛中家院工业设计有限公司

研究了基于虚拟现实技术的家电展示平台，应用Cult3D技术进行交互设计。简述了虚拟现实技术以及Cult3D技术，家电平台设计的特点，框架以及部分实现。着重介绍了家电展示平台中的三维交互功能的实现，提高了家电的交互式虚拟展示布局的灵活性和视觉效果，能让用户及时、立体地观看到家电的虚拟现实效果。

虚拟现实技术；家电展示平台；Cult3D技术

引言

数字化技术不断发展，也让我们利用更多的新媒介、新方式去体验新颖的事物。虚拟现实技术的出现为产品展示设计带来了变革契机，产品的展示方式由传统的静态展示向动态的虚拟展示转变。

目前，家电产品展示比较常见的有两种类型，一种是最常见的销售商场的静态实物展示；另一种是在商业广告及网络商务中的多媒体展示。伴随着电子商务的发展，网络消费的不断成熟，虚拟现实技术的应用，为家电产品展示设计的发展带来新机遇与挑战。

1.虚拟现实技术

虚拟现实技术( Virtual Reality Technique , 简称 VR) 是 20 世纪末兴起的一门崭新的综合性信息技术[1],它融合了数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、传感器技术等多个信息技术分支 , 大大推进了计算机技术的发展[2]。

1.1 主要特征

虚拟现实技术的基本特征，可以简明地表示为：交互性(interactivity)、沉浸性(immersion)和想象性(imagination)，即虚拟现实的“3I”特性。

（1）交互性

虚拟现实技术的交互性是指参与者与虚拟环境间以自然的方式进行交互。

（2）沉浸性

沉浸性指的是，用户感受到自身存在于虚拟环境中的真实程度，此特性是VR系统的性能尺度。

（3）想象性

想象性指的是在虚拟环境中，用户可以根据多种信息和在系统中的行为，通过联想、推理和逻辑判断等思维过程。

2.Cult3D 技术

2.1 简介

Cult3D 是全新的网络 3D 技术、一个跨平台的 3D 引擎，其目的是在网页上建立交互的 3D 对象[3]。Cult3D是由3个不同功能的程序所组成的: Cult3D Exporter 插件、Cult3D Designer和 Cult3D Player 插件[4]。

Cult3D Designer插件:在 Cult3DDesigner中可以建立具有交互的 Cult3D 对象。

Cult3D Exporter 插件: 主要服务于 3D 建模软件。利用此插件就可以从 3DStudio MAX或 Maya 中把文件导出到 Cult3D Designer 来制作。

Cult3D Player 插件:服务于 Netscape和 Explorer等浏览器。使用此插件可进行展示Cult3D 对象的交互性能并让浏览器播放。

2.2 Cult3D 环境下的家电展示设计的工作流程

利用 Cult3D 技术可以制作出产品的 3D虚拟模型, 用视觉的方式显示不同的事件和功能的交互性 , 并且放置在网页中, 可以用鼠标在网页上控制产品 3D 虚拟模型的旋转、缩放、移动位置[6]。Cult3D 工作流程如下：

用3D Max或Maya产生3D对象，Cult3D Exporter 插件导出＊.C3D文件，使用Cult3D Designer插件导入3D软件导出的模型对象交互设计，导出＊.CO文件，安装Cult3D Player 插件到浏览器并打开压缩文件即可。

3.家电展示平台设计

3.1 平台设计特点

基于虚拟现实技术的展示被广泛应用，三维交互设计也被引入了家电展示平台中。虚拟现实设计在家电展示平台主要有以下优点：

（1）虚拟现实技术提高了家电展示平台的直观性：运用虚拟现实技术的家电展示平台通过三维交互性技术进行建模，建立有真实效果的家电模型，给用户以直观清晰的视觉体验。

（2）虚拟现实技术突出了家电展示平台的互动性：虚拟现实技术增强了家电与用户之间的互动，由用户自己决定查看方式，这种互动性增强了用户浏览的积极性。

（3）虚拟现实技术增强了家电展示平台的真实性：家电展示平台设计的最终目标是让用户从最大程度上熟悉了解家电产品，它模拟了实际工作和生活中家电的各项功能，使得展示效果更加的贴近真实效果。

3.2 框架设计

一个基本的家电展示平台应包含以下的几个功能模块：家电的分类检索模块、家电展示与交互模块、家电详细介绍模块、相关家电对比模块、用户讨论模块、购买联系模块等。

其中的家电展示交互模块为本平台的主要功能模块，基于虚拟现实技术进行家电的展示，以及与用户之间的交互。选用Cult3D 技术制作家电模型，让用户可以360°旋转家电模型进行观察，得到更好的交互体验效果。

3.3 实现

（1）系统开发平台

家电展示平台采用JSP + Javabean + SQL Server开发。JSP动态网页语言结合Javabean使得产品远程展示平台具有很好的可移植性。

主要功能模块设计如下：

a．家电的分类检索模块。该模块作为导航，可帮助用户快速的找到自己想要了解的家电产品。

b．家电展示与交互模块。此模块为平台的主要模块，用户可以通过该模块对家电产品进行直观的查看，包括图片介绍、文字信息、模型交互、动画演示等[8]，同家电模型进行一系列的交互以体验家电的功能，增强了体验效果。

c．家电详细介绍模块。此模块主要帮助用户进一步了解家电的详细信息，详细介绍模块可以很方便让用户浏览产品的信息，并可以在不需要的时候隐藏起来。

d．相关家电对比模块。此模块帮助用户对于家电进行对比选择，在用户选择的家电下方展示出平台中部分与用户挑选的产品具有类似属性的同类型其他产品的链接信息。

e．用户讨论模块。用户可以对于家电进行评价，以及与其他用户交流，同时提供客服咨询功能。

f．购买联系模块。此模块中主要包括产品的价格、支付手段、售后服务以及卖主介绍。

（2）三维交互功能的实现

虚拟现实技术作为家电展示平台中主要的交互方式，最大程度上做到了与用户之间的零距离接触。它的实现主要分为以下3个阶段：

a．三维建模：收集所展示家电的相关数据，确定建模方法。通过3D Max、Maya等建模软件构建出家电的三维模型，使得模型本身更加贴近真实产品。

b．虚拟交互设计：三维家电模型完成之后，需要对它们进行虚拟交互设计，通过三维网络技术，可以实现控制、旋转、缩放等操作。本文平台选用Cult3D 技术，根据前文所描述的过程进行虚拟交互设计，给用户以更好的体验。

c．后期制作：对于已设计完成的平台框架与交互设计的产品模型进行整合，最终形成家电展示平台的各个交互界面。

4. 结语

数字化设计工具支持下的产品虚拟模型超越了传统设计的产品效果图的局限，网络三维技术 Cult3D 凭借其良好的交互性、快速的渲染性、使用方便、展示设计简单、展示效果较理想。在家电虚拟模型的基础上,采用 Cult3D提供三维动态显示与交互控制技术，提高了家电的交互式虚拟展示布局的灵活性和视觉效果，能让用户及时、立体地观看到家电的虚拟现实效果。本文研究平台基于虚拟现实技术，结合Cult3D技术进行家电展示，使得用户体验有很大程度上的提高。

[1]张捷. 基于VRML的虚拟校园系统的设计与实现[D].电子科技大学,2009.

[2]陈雁飞,马建民,高丽. 虚拟现实技术综述[J]. 机械制造与自动化,2004,05:5-7+10.

[3] 刘子建,齐丽娜. 基于Cult3D的产品交互式虚拟展示研究及应用[J]. 包装工程,2009,05:132-134+140.

[4]苏威洲, 童仲豪, 叶瀚鸿. 实现网络三维互动— — —Cult3D 应用指南[ M] . 北京:清华大学出版社, 2001.

[5]刘子建,齐丽娜. 基于Cult3D的产品交互式虚拟展示研究及应用[J]. 包装工程,2009,05:132-134+140.