前言:寻找写作灵感?中文期刊网用心挑选的基于Unity引擎的土木工程论文,希望能为您的阅读和创作带来灵感,欢迎大家阅读并分享。
1土木工程专业Web3D模型开发流程
土木工程专业的Web3D模型制作开发流程如下:1)根据专业规范、标准图集和施工图纸确定结构构造。2)采用AutoCAD或3dsMax软件,根据结构构造建立三维模型。3)采用3dsMax软件,将三维模型导出为FBX文件格式。4)将FBX格式的三维模型导入unity引擎。5)在Unity中,为三维模型开发交互功能。6)利用Unity,将Web3D模型为网页或可执行文件。
2主要功能与实现方法
采用Unity引擎,通过相关设置和编写C#,JavaScript脚本,为Web3D模型实现了视图切换、视图控制、显示与隐藏物体、自动演示、显示物体说明、移动物体与物体复位等交互功能。
1)视图切换。
视图切换功能允许用户任意切换自由视图、俯视图、前视图、左视图,可以方便地观察三维模型与其平面投影之间的关系。该功能的实现方法为:在场景中分别设置主摄像机、俯视摄像机、前视摄像机、左视摄像机各一台,其中主摄像机为透视投影模式,其余摄像机为正交投影模式;根据用户的选择,打开相应的摄像机,同时关闭其余的摄像机,从而切换到相应的视图。
2)视图控制。
视图控制功能允许用户自由缩放、移动、旋转视图,从而可以从任意位置、任意角度观察三维模型。在自由视图中,缩放视图功能通过改变摄像机与目标点之间的距离实现,移动视图功能通过改变摄像机的位置实现,旋转视图功能通过摄像机围绕目标点旋转实现。在俯视图、前视图、左视图中,仅可以缩放、移动视图,缩放视图功能通过改变摄像机的视口尺寸实现,移动视图功能的实现方法与在自由视图中的相同。
3)显示与隐藏物体。
该功能允许用户通过点击用户界面的按钮,显示或隐藏对应的物体,从而可以根据用户的意愿,仅显示需要观察的物体,而隐藏其余的物体。用户还可以通过点击“全部显示”或“全部隐藏”按钮,显示或隐藏全部的物体。该功能的实现方法为:将所有的物体分类存储到变量中,根据用户的操作,打开或关闭对应的物体。
4)自动演示。
自动演示功能可按指定的时间间隔,根据预先设定的顺序显示物体,从而模拟结构、构件或节点的施工流程。
5)显示物体说明。
当鼠标移动到物体上时,该物体的颜色变为蓝色,并显示相关说明,在鼠标移出后,物体恢复为原有的颜色。利用该功能,可清晰地显示物体的相关信息,便于用户了解和学习。
6)移动物体与物体复位。
移动物体功能允许用户通过按住鼠标左键并移动鼠标,自由拖动鼠标指向的物体,从而对模型进行拆解和拼装。物体复位功能可以将所有物体恢复到原有位置,该功能的实现方法为:将所有物体的初始坐标存储到变量中,当用户点击“物体复位”按钮时,将所有物体的坐标修改为其初始坐标。
3已开发的Web3D模型
利用Unity引擎,采用上述的开发流程和实现方法,目前已开发完成了10个土木工程专业的Web3D模型,详见表1。土木工程制图课程对抽象思维和空间想象力要求较高,为其制作了圆柱—圆锥相贯、同坡屋面交线两个Web3D模型,用户可以通过移动模型中各个物体的位置,观察不同的圆柱—圆锥相贯线、同坡屋面交线。简支梁配筋、螺旋箍筋柱、工字形截面柱配筋、杯口独立基础配筋、独立基础配筋、双柱联合基础配筋等6个模型直观地显示了各类构件中的钢筋配置和构造要求,便于用户理解和掌握。利用框架三维模型,用户可以熟悉组成混凝土框架结构的各类构件。梯形钢屋架支座节点模型清晰地显示了该节点的构造,使用户一目了然。
4结语
采用Unity引擎开发的土木工程专业Web3D模型克服了图片、视频、三维动画等传统教学媒体的不足,能够直观清晰地显示教学内容,在教学实践中取得了良好的效果,具有广阔的应用前景。在已有工作的基础上,可以针对土木工程专业的相关课程,开发制作更多的Web3D模型,还应提高三维模型的质量,并开发更加丰富的交互功能。
作者:陆永涛 袁继峰 汪健人 单位:南京理工大学泰州科技学院