基于unity3d的传统农具三维交互展示技术研究

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1、基于Unity3D的传统农具三维交互展示技术研究　　摘要：作为数字化农业建设的重要组成部分，对传统农具进行三维展示是虚拟农业博物馆建设的核心内容。针对当前数字博物馆虚拟展示缺乏动态模拟、低集合层次交互等问题展开研究。以成都平原农耕文化馆为原型，采用3dMax和Unity3D技术相结合的方法，设计实现了传统农具展品三维模型、结构展示、工作原理和操作方法的交互式动态模拟。结果表明，采用人机交互式控制展品的方法，能有效增强用户的沉浸感、交互性和构想性，也为重要农耕文化遗产的传承和利用创造了条件。　　关键词：虚拟博物馆；三维展示；U

2、nity3D；交互；传统农具　　中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：0439-8114（2016）12-3196-04　　DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.12.050　　Abstract：Asanimportantpartofdigitalagriculture，3Ddisplayoftraditionalfarmtoolsisthecorecontentoftheconstructionofvirtualagriculturalmuseum.Thisarticleis

3、specifiedinthefollowingactualproblemssuchascurrent3Ddisplayexhibitslackofdynamicsimulation，lowlevelinteractivestudyetc.IntheChengduPlainfarmingculturemuseumastheprototype，3dmodel，structure，workingprinciple，operationmethodofsimulationoftraditionalfarmtoolswasdesigne

4、dandrealized8by3dMaxandUnity3D.Theresultsshowedthatusingthemethodofhuman-computerinteractionexhibitscaneffectivelyenhancetheuserimmersive，interactiveandimagination.Itisalsoimportanttoinheritanceandutilizationoffarmingcultureheritage.　　Keywords：virtualmuseum；3Ddispl

5、ay；Unity3D；interactive；traditionalfarmtool　　随着虚拟现实技术、网络技术的迅猛发展，虚拟博物馆以其数字化、三维可视化的特点，正在迅速发展，具有实体博物馆不可替代的作用。中国农耕文化源远流长、内容丰富，作为农业历史发展过程中的产物，传统农具是农业物质文化的重要组成部分。对传统农具进行数字化模拟和三维展示，是实现农具保护、传承和利用的有效手段，是弘扬农耕文化的一项重要内容[1]。　　1虚拟博物馆三维展示技术　　1.1三维展示技术　　当前许多国家和地区都基于实体博物馆建立了在线数字博物馆，

6、对于展品的三维展示，主要通过两种方法实现：①基于二维图像的三维展示技术。基于图像的三维展示是利用数码影像技术，对要展示的对象进行实景拍摄，采用图像拼合和插值技术，建立具有三维视觉效果的图片[2]。这类方法一般应用于对细节和内部结构表达要求不高的外观或整体效果的展示场合[3]，优点是开发成本低、制作效率高、文件体积小；局限性在于交互性弱、对象的可重用性和扩展性低。②8Web3D交互浏览展示。Web3D（Quest3D、VRP、Unity3D等）技术的出现，改变了传统网页浏览中无法显示交互三维物体的弊端，信息获取由阅读型转变为感

7、受型，广泛地满足了用户参与的需求[4，5]。这种展示方式便捷高效、交互性强、逼真度高，对象的可重用性高；缺点是三维建模周期长、成本高。随着三维建模技术的发展和网络技术的进步，基于真实三维模型的Web展示技术得到了越来越多行业的广泛青睐。　　1.2虚拟农业博物馆传统农具三维展示存在的问题　　国内比较著名的农业类博物馆有中国农业博物馆、北京农业博物馆等，其三维展示系统对比结果如表1所示。这些数字博物馆在传统农具外观三维模拟、展示方面做了大量工作，但在信息展示、信息系统化传递方面还存在以下问题：①展示形式、手段单一。展示形式以图文

8、为主，少部分博物馆实现了虚拟实物展示效果，但以模型的整体静态形态展示为主，缺乏对关键部件进行拆卸、移动、展示、透视等操作功能；较少涉及模型工作原理和操作方法的动态模拟[6]。人机交互少，表现为较低的集合层次上（如选择、缩放、旋转和平移等）参与交互任务的执行[7]；同时，对于模型交互展示的热