虚拟现实系统开发平台用来设计逼真的维立体显示影像,实现虚拟的实时交互、场景漫游和物体碰撞检测等功能。理想的虚拟现实系统开发平台功能全面,整合性强,是一种用户能快速简单地将生产研发与行销整合的3D模拟互动工具。因此,虚拟现实系统开发平台一般具备以下基本功能。
1)实时渲染
实时渲染是指用户在浏览虚拟场景时,虚拟场景实时地、逐帧地以3D图形的形式显示的过程。一般情况下,虚拟场景可以实现漫游,漫游则需要实时渲染。目前,在Web3D浏览中,通常需要下载相应的插件,这些插件的作用就是进行实时渲染引擎,其意义是解释并翻译场景模型文件的语法,实时渲染从服务器传来的场景模型文件,在网页访问者的客户端实时地、逐帧显示3D图形。把实时渲染引擎做成一个插件,在观看前先下载并安装在正浏览器上,这是因特网3D图形软件厂商目前的通用做法。因此,虚拟现实系统平台应具备进行实时渲染引擎插件的设计。
2)实时碰撞检测
对于虚拟场景漫游,墙体和建筑物等不能发生穿透现象,这就需要实时碰撞检测。碰撞检测是为了保证虚拟世界的真实性,检测物体对象是否有碰撞发生以及发生碰撞的位置。因此,虚拟现实系统平台必须具备实时碰撞检测功能才能够设计出更加真实的虚拟世界。
3)交互性强
交互性是虚拟现实场景的最大特色,只有实时渲染才能提供这种交互性。用户可以通过键盘和鼠标完成虚拟场景的控制和操纵,如可以随时改变在虚拟场景中漫游的方向和速度、抓起和放下虚拟场景中的对象等。所以交互性的设计也是虚拟现实平台必备的功能。
4)整合性强
每一种开发平台都应该与其他软件兼容如多媒体工具、研发工具和Web浏览器等。能够很方便地将其他软件产生的文件导入。例如,将建模工具3ds Max设计的模型导入到相关的开发平台。导入后,能够对相应的模型添加行为。优点是方便、简单,减少了工作量。
5)模拟品质佳
虚拟现实开发平台可以提供环境贴图、明暗度微调、倒影、阴影和烘培等特效功能,使设计的虚拟场景实现逼真的视觉效果。
6)实用性强
实用性强即为开发平台功能强大,从网络发布到立体多媒体工具使用的功能都能够实现。可以对一些文件进行简单的修改,比如图像和图形修改;能够实现内容网络版的发布,创建立体网页与网站支持 OpenGL以及 Direct3D;对文件和档案进行压缩:可调整物体表面的贴图材质或透明度;支持360°旋转背景;可将模拟资料导出成文档并保存;合成声音、图像等。
7)支持多种VR外部设备
虚拟现实系统开发平台应支持多种外部硬件设备,包括键盘、鼠标、操纵杆、方向盘、数据手套、六自由度位置跟踪器及轨迹球等使用户能充分体验到虚拟现实技术带来的乐趣。
内容来源:刘光然 《虚拟现实技术》