VR摘西瓜游戏制作技术浅议

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摘要：为了满足人们虚拟采摘西瓜的愿望，提出一种vr摘西瓜游戏制作技术：首先使用Maya软件创建游戏3D模型，接着使用QuixelBridge软件制作材质，然后使用Unity3D软件搭建游戏场景、制作音效、设计图形界面和设置SteamVR插件，最后通过C＃脚本编写游戏界面按钮代码和音效代码。实验测试结果表明：制作的VR摘西瓜游戏交互性能强，画面逼真，体验效果好。能够给体验者带来虚拟采摘乐趣，具有一定的推广应用价值。

关键词：VR摘西瓜；游戏制作；Unity3D；射线瞬移；C＃脚本

0引言

随着人们生活水平的提高和生活节奏的加快，市民对农村的田野生活越来越疏远。城里长大的孩子对蔬菜和水果的生长知识知之甚少，一些家长为了给孩子补充常识，会在周末或节假日带着孩子去城郊或农村采摘园进行采摘活动，采摘蔬菜和水果已成为市民亲近自然、感受自然的一种新型的休闲方式。但是，对那些工作十分忙碌的家长而言，很少有时间带孩子去乡村体验采摘生活［1］。据此，设计与制作了一款VR摘西瓜小游戏，希望能够满足市民足不出户、虚拟采摘西瓜的愿望，从而达到亲近自然、感受自然的目的。

1游戏设计

1．1软件工具与方法

使用Unity3D（2019版）作为游戏开发主软件。使用Maya软件创建游戏3D模型，将“瓜棚”“干草卷”等3D模型导出为．fbx格式文件，并拖到Unity3D的Project视图中，再逐一添加MeshCollider网格碰撞体，使用SteamVR插件、射线瞬移和编写C＃脚本实现西瓜地的交互式漫游设计［2－3］。使用QuixelBridge软件制作材质，导入Unity3D软件中，并赋予3D模型材质（直接将材质库里的西瓜模型导出到Unity3D中）。将音效文件yinxiao．mp3拖至Unity3D的Project视图Assets中，通过Compo－nent／Audio／AudioSource添加音频源。

1．2游戏交互设计

在使用Unity3D软件搭建完成“地形”“树木”等游戏场景后（如图1所示），接着进行游戏交互设计。本游戏的交互设计流程是：首先进入游戏首界面，点“开始游戏”按钮进入游戏，通过射线瞬移可移至西瓜地的每一个角落，用HTCVive两个手柄的扳机键可以采摘西瓜，可把采摘的西瓜都集中在瓜棚下。

2游戏制作关键技术

本游戏的主要制作流程是：按VR摘西瓜游戏要求调研分析各个模块的功能，如具体制作中，虚拟场景中的模型和纹理贴图都来源于真实场景，使用Maya软件创建游戏3D模型，使用QuixelBridge软件制作材质，使用Unity3D软件搭建游戏场景、制作图形界面、设置SteamVR插件、编写C＃脚本语句、制作音效和发布游戏［4－5］。

2．1游戏首界面按钮交互控制

2．2创建玩家预设体Player在Unity3D资源商店中搜索并下载安装SteamVR插件，将Project视图中的玩家预设体Player拖入到Scene视图的游戏场景中，关闭主摄像机MainCamera，点播放按钮，戴上HTCVive头盔，以玩家Player视角进入游戏场景。

2．3射线瞬移交互控制

首先将SteamVR中的Teleporting．prefab拖到游戏场景中，添加射线瞬移预设体。接着复制一个地面（Plane1）用于传送区域处理，将TeleportArea．cs添加到Plane1上。再找到SteamVR中的Tele－portPoint．prefab拖到游戏场景中，点击HTCVive手柄的触控板控制射线瞬移。按此方法，在西瓜地各角落中添加若干个Teleportpoint．prefab［6－7］，可实现整个西瓜地中的定点射线瞬移。

2．4抓取抛掷制作

为西瓜添加刚体Rigidbody组件、速度估算脚本VelocityEstimator、悬停事件InteractableHover－Events、抛掷Throwable后，就可以使用HTCVive两个手柄的扳机键采摘、抛掷西瓜。

2．5给游戏添加音效

选中西瓜，为西瓜添加SphereCollider组件。在西瓜上添加一个AudioSource组件，并指定Au－dioClip为音效文件yinxiao．mp3。取消勾选PlayOnAwake和Loop复选框。在Project视图中创建一个新的脚本，将其命名为GuaCollider．cs，输入下列代码［8－9］：usingSystem．Collections；usingSystem．Collections．Generic；usingUnityEngine；publicclassGuaCollider：MonoBehaviour｛／／定义一个AudioSource对象AudioSourceguaAudio；voidStart（）｛／／初始化音效guaAudio＝GetComponent＜AudioSource＞（）；｝／／当发生碰撞的时候调用该方法publicvoidOnCollisionEnter（Collisioncollision）｛／／播放音效guaAudio．Play（）；｝｝。

2．6游戏的发布

在Unity3D的菜单栏中选择File→BuildSettings命令，在Platform处选择默认的PC，Mac＆LinuxStandalone，单击Build按钮［10－11］，选择可执行文件保存的路径，然后等待生成可执行文件，即可完成游戏发布到PC平台。

3实验测试

3．1实验测试平台图2游戏首界面实验测试选用的测试平台是VR图形运算工作站：i7－9700CPU；操作系统：Windows10，64位；内存：32GB；显卡：GeForceRTX2060SUPER；HTCVive头盔，HTCVive操控手柄。

3．2实验测试与结果分析

直接运行该游戏的．exe文件，进入游戏的首界面（如图2所示）。点“开始游戏”按钮进入游戏，戴上HTCVive头盔，通过两个HTCVive操控手柄可实现在西瓜地中的交互式虚拟漫游。（1）射线瞬移测试。使用HTCVive手柄操控，通过射线瞬移可准确地传送到西瓜地中预设的若干个传送点（如图3、图4所示）。本测试通过，定点传送准确。（2）采摘西瓜体验测试。通过HTCVive操控手柄可采摘西瓜（如图5所示），并可搬运西瓜至目的地（如图6所示）。测试通过，体验效果良好。（3）音效测试。当西瓜落到地面上时，就会发出音效声。本测试通过，声音效果良好。

4结语

本研究完成的小游戏实现了VR采摘西瓜的体验效果，能够为体验者带来摘西瓜的喜悦感，达到了亲近自然、感受自然的目的。但游戏的交互体验项目偏少、动景少、天空中无飞鸟、无人物元素等。下一步的研究将增加游戏的交互式体验项目，丰富游戏的动态场景元素，使得游戏场景元素更加丰富、娱乐性能更强。

作者:魏三强 蒋正铨 张晓光 单位:宿州职业技术学院 中国矿业大学