长城遗址场景漫游动画的设计与实现 摘 要：随着虚拟漫游技术的不断发展，利用计算机可以模拟出真实场景，这成为本文研究的前提本文由此进行设计，将三维建模技术、虚拟漫游技术和三维动画技术相结合，让人们在计算机构建的虚拟世界中了解遗址文化，学习文明游览知识，减少对长城遗址的损坏这不仅实现遗址的自身价值和资源共享的整合，还为数字化保护遗址和传播遗址文化提供了新方式关键词：长城遗址 数字化交互 场景漫游动画1 引言长城遗址不仅是一张历史的名片，也是一种特殊的中华民族精神，对中国的文化和历史具有深刻的影响随着数字化技术的不断发展，越来越多的人加入到保护遗址和传播遗址文化的研究上来传统的宣传视频只能通过文字、图片、录像的方式展示但是文字表述不够详细，图片缺乏立体感，录像具有视觉限制，对于想要了解如何保护遗址的观看者来说互动性差，又不能及时获取相应的知识本文利用3ds Max软件和Unity 3D软件有机结合，通过三维建模技术、虚拟漫游技术和三维动画技术，形成长城遗址场景漫游动画，既能有沉浸式、交互式、身临其境的体验，又能保护遗址和传播遗址文化，对文明游览知识也有很好的宣传作用，从而实现遗址的自身价值和资源共享的整合。
2 漫游动画设计根据前期的漫游动画分析，将长城遗址场景整体分为建筑类、地形类、植被类、人物类等根据整体设计将功能分为以下四个部分：视觉体验的功能，利用三维建模技术的功能，进行等比例还原长城遗址，吸引观看者探索的精神，产生沉浸性的视觉体验；自由漫游的功能，观看者以第一、三人称的镜头，实现3D环绕自由观看，漫游动画实现完全由观看者自主控制，实现了真实的旅游视觉体验和自然环境体验；信息介绍的功能，结合场景需求，进行相应的交互设计，将枯燥乏味的长城遗址文字宣传以互动的方式，让观看者直接学习，从而实现了资源共享式的整合；环境调节的功能，可以展示昼夜交替的变化，从而使漫游动画脱离地域、时间、空间的限制，让人欣赏到更多的情景3 漫游动画实现3.1 场景建模的实现长城城墙在制作过程中注意要在规定的面数内进行，可以保证运行场景时的顺畅性制作墙体时，使用“线”工具，将整个墙体首尾连接一遍，然后制作出一条闭合线，挤出一个封闭的实体，后期对模型进行面的优化在完成长城城墙的建模后，进行角楼和嘉峪关内部的制作，从而保证建立的模型精细美观利用Photoshop软件对材质贴图进行编辑，将材质符合在3ds Max软件映射坐标进行贴图，将展开的UV，导入Photoshop中进行材质贴图的处理，对于有凹凸的贴图，可以通过控制凹凸通道的参数来调整凹凸细节的效果，从而完成场景中所需要的全部材质贴图。
在3ds Max软件中导出，选择FBX面板设置，在导出面板中设置相应的范围尺寸、摄像机、动画绑定等，并勾选“嵌入媒体”复选框，选择导出文件的保存位置及文件名3.2 漫游环境的实现（1）地形环境搭建在Unity 3D中选择Terrain创建地形，可以选择任意的地形进行绘制，如提升和下沉地形、平坦地形等，借助平滑工具和材质笔刷，进行地形效果的优化，变得更加贴切利用种树工具、种花工具、种草工具，进行植被的制作，注意植被的大小尺寸，按照比例树木肯定大于花草在创建地形时分为两个模块，一个是以嘉峪关长城为主的沙漠戈壁，一个是以悬臂长城为主的山脉，借助材质笔刷绘制出的地形进行相应的纹理设计，从而表现出真实世界的地形效果2）灯光环境设置在Unity 3D软件中设置相应的灯光和天空盒子是烘托环境的重要部分选择Hierarchy-Create-Light-Directional light，设置类型、颜色、阴影等进行属性设置在Unity 3D软件中可以下载相应符合场景的天空盒子，进行相关设置，反映真实环境的效果3.3 漫游交互的实现（1）漫游实现长城场景中采用的是第一人称镜头和第三人称镜头，利用鼠标键盘进行控制人物进行相关漫游操作，增加观看者的真实的旅游视觉体验和真实环境体验。
添加First Person Controller和Third Person Controller第一人称控制器和第三人称控制器放在高于地面的位置，添加组件Audio Source设置相应模拟走路的声音，添加碰撞检测，在人物中添加Collider，在道路、建筑、地形等物体上添加Rigidbody，并将Rigidbody添加到第一、三人称控制器上，实现自然界中人能自然行走的效果2）交互实现信息交互里在场景建筑和道路中添加碰撞器，在碰撞器中勾选Is Trigger属性，当人物到达这个固定位置时触发的UI交互界面，整体界面以平面长方形呈现，触发UI交互界面里呈现文字介绍信息，将UI交互界面设置具有透明度，从而不影响场景的浏览实现观看者对长城遗址知识和文明浏览知识的学习，节省查询所浪费的时间环境调节的制作，首先在Unity 3D软件中选择GameObject，添加UI中的Canvas，再添加Slider和Toggle，最后对文字设置然后通过天空盒子，添加白天和晚上两种情景4 动画测试在Unity中添加渲染插件Recorder，通过渲染插件将制作的漫游动画渲染导出MP4格式视频，导出后查看效果是否一致，场景漫游动画的画面质量是否清楚。
对于具有交互功能的场景在Unity中点击“File-Buildsettings”生成exe文件，注意的是需要选择和自己电脑相符合的电脑位数，最后运行exe文件进行测试渲染测试无误后，可以发布到Windows平台中供多人浏览参观5 结语长城遗址场景漫游动画是利用三维建模技术、虚拟漫游技术和三维动画技术相结合制作的场景漫游动画本文根据数字化保护遗址和传播遗址文化的方式，添加第一、三人称镜头的漫游方式和碰撞检测，增加真实的浏览体验，然后添加相应的脚本代码，实现长城遗址知识和文明游览的交互设计、环境调节的交互设计，使观看者在互动中完成知识的吸取在当今社会数字化保护和传播遗址成为逐渐成熟的技术手段，将三维建模技术、虚拟漫游技术和三维动画技术相结合运用到保护和宣传遗址中，是遗址文化传承的创新手段参考文献1. 程瑞芳,徐灿灿.唐山长城文化旅游带建构及发展路径研究[J].河北经贸大学学报(综合版),2020,20(04):5-11.2. 杜昱民.青海明长城防御体系及典型遗址易损性评价[D].兰州:兰州大学,2019.3. 董金义.基于虚拟现实的广西左江花山岩画数字文化遗产的应用[J].网络安全技术与应用,2021(02):147-149. -全文完-。