摘 要：目前，個(gè)性化定制已成為汽車行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，如何讓廣大用戶通過網(wǎng)絡(luò)方便參與汽車個(gè)性定制，數(shù)字化虛擬技術(shù)為其實(shí)現(xiàn)提供可能。本文基于virtools虛擬現(xiàn)實(shí)工具，結(jié)合數(shù)字虛擬展示技術(shù)，嘗試進(jìn)行汽車個(gè)性化定制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，其目的是為客戶提供一種真實(shí)地、實(shí)時(shí)交互地汽車定制方式。文中概述了該系統(tǒng)的構(gòu)架、交互界面、及實(shí)現(xiàn)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：虛擬展示 汽車個(gè)性定制 virtools

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）06（a）-0006-02

目前，個(gè)性化定制已成為汽車行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。在國(guó)外，高端汽車定制服務(wù)已經(jīng)比較普及，國(guó)內(nèi)汽車企業(yè)雖已經(jīng)起步，但尚未發(fā)展成熟。個(gè)性化定制是一種近年來才產(chǎn)生的、利用信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來進(jìn)行產(chǎn)品個(gè)性化定制的全新生產(chǎn)銷售模式。目前的定制方式主要通過填寫訂單參數(shù)來實(shí)現(xiàn)。這種方式主要靠效果圖、文字注解和動(dòng)畫為主要展示手段，信息表達(dá)與交互方式比較受局限，客戶不能立即看到定制結(jié)果。盡管許多企業(yè)發(fā)開了電子商務(wù)網(wǎng)站提供在線訂購，但多數(shù)網(wǎng)站只提供既定產(chǎn)品的二維效果圖，不能反映整體產(chǎn)品的全貌，缺乏人機(jī)交互感。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫等技術(shù)的發(fā)展，使客戶通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)在虛擬環(huán)境下進(jìn)行汽車的個(gè)性化定制將成為可能。

本課題目標(biāo)是設(shè)計(jì)一套可虛擬展示汽車且提供個(gè)性化定制功能的系統(tǒng)，能夠用于汽車銷售大廳的客戶信息終端，同時(shí)考慮網(wǎng)絡(luò)電子商務(wù)平臺(tái)的在線展示及定制的可能。

1 汽車虛擬展示系統(tǒng)

1.1 系統(tǒng)架構(gòu)

本課題基于virtools汽車虛擬展示及個(gè)性化定制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，經(jīng)過分析系統(tǒng)應(yīng)具備兩大功能：一是汽車的虛擬展示，即創(chuàng)建一個(gè)仿真汽車模型，向用戶展示360°汽車全貌，用戶可轉(zhuǎn)換視角觀察汽車外觀及內(nèi)飾，可觀察不同色彩方案、不同輪轂及玻璃的視覺效果，可打開車門、車燈、引擎蓋、后備箱等；二是定制功能的交互，即用戶可在系統(tǒng)中選擇搭配相應(yīng)汽車部件，可實(shí)時(shí)查看定制結(jié)果，如用戶可實(shí)時(shí)觀察并更換車身顏色、車窗顏色、車頂蓋、輪轂、尾翼等定制效果。為增強(qiáng)用戶體驗(yàn)，系統(tǒng)還設(shè)計(jì)加入音效和車模來增強(qiáng)虛擬展示的逼真效果。（見圖1）

1.2 系統(tǒng)界面與交互的設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)該系統(tǒng)界面時(shí)，依人機(jī)交互原理合理布局，做到按功能劃分，遵循用戶的操作經(jīng)驗(yàn)有邏輯、有條理布置各功能按鈕。在考慮交互次序和對(duì)應(yīng)效果時(shí)，使用低保真原型多次迭代以求最佳體驗(yàn)。界面的視覺效果依照高品質(zhì)、精致的寫實(shí)主義風(fēng)格進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2 基于virtools的技術(shù)實(shí)現(xiàn)

汽車個(gè)性化定制最佳交互方式是基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)交互三維展示，而這需要通過將三維模型數(shù)據(jù)導(dǎo)入虛擬現(xiàn)實(shí)工具來實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)為：基于3Dmax構(gòu)建三維模型數(shù)據(jù)，基于virtools來實(shí)現(xiàn)其虛擬展示及交互。具體流程為：（1）用3DMAX構(gòu)建3D模型，保存為.nmo格式導(dǎo)入virtools中；（2）在virtools中添加行為模塊，編輯腳本，加入界面設(shè)計(jì)元素，實(shí)現(xiàn)預(yù)定交互功能；（3）系統(tǒng)的發(fā)布。

2.1 基于3Dmax構(gòu)建三維模型數(shù)據(jù)

為順利實(shí)現(xiàn)與virtools的數(shù)據(jù)對(duì)接，在構(gòu)建三維模型時(shí)需注意：（1）使用英文命名數(shù)據(jù)文件；（2）盡量減少面片，避免導(dǎo)入virtools后出現(xiàn)破面或缺損；（3）為了降低引擎運(yùn)算量，盡可能將物體群組，簡(jiǎn)化virtools階層架構(gòu)，使場(chǎng)景管理更容易；（4）合理使用貼圖避免不必要的細(xì)節(jié)建模。

模型構(gòu)建之后為了效果逼真需要添加材質(zhì)，然而virtools支持的材質(zhì)非常有限，且常常丟失材質(zhì)，使用烘培技術(shù)可解決這一問題。貼圖烘焙技術(shù)（Render To Textures）即把光照信息和高光等效果渲染成貼圖，而后把這個(gè)貼圖再貼回場(chǎng)景的技術(shù)。最終模型數(shù)據(jù)保存為.nmo格式導(dǎo)入virtools中。

2.2 基于virtool實(shí)現(xiàn)虛擬交互展示

以下分虛擬交互展示及虛擬定制兩部分進(jìn)行簡(jiǎn)述。

（1）虛擬交互展示模塊的技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

針對(duì)鼠標(biāo)控制旋轉(zhuǎn)、縮放查看功能，需以汽車為目標(biāo)建立一個(gè)攝像機(jī)，對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)、近、上、下的位置限定，旋轉(zhuǎn)和拉伸攝像機(jī)的鏡頭。具體可以用mouse camera orit模塊程序代碼來控制，可實(shí)現(xiàn)以攝像機(jī)為視角的交互瀏覽。mouse waiter是用來判斷鼠標(biāo)動(dòng)作的外部攝像機(jī)腳本。

為了實(shí)現(xiàn)開關(guān)引擎蓋的體驗(yàn)，添加了發(fā)動(dòng)引擎和關(guān)車蓋的音效，使用的模塊程序代碼主要有：sequencer、wave player、bezier progression、multiplication和rotate等。

（2）交互定制模塊的技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

為了給車身、玻璃等部件換色，即更換材質(zhì)顏色，用到的模塊程序代碼主要是switch on parameter、parameter selector和set diffuse。車體和車窗可以采用相同的模塊程序代碼，只需設(shè)置兩個(gè)set diffuse，然后將顏色變換分別賦給車身和玻璃的材質(zhì)。

車頂、輪轂和尾翼等部件的更換，采用的模塊程序代碼有switch on parameter、show和hide。以輪轂為例，先將全部輪轂?zāi)Ｐ投紝?dǎo)入場(chǎng)景中，讓其中一組可見，其余全部隱藏，并set ic鎖定初始狀態(tài)。

3 結(jié)論

汽車虛擬展示及定制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，為用戶提供一種新的、即時(shí)的、交互的汽車個(gè)性化定制方式。該系統(tǒng)既能夠用于汽車銷售大廳的客戶信息終端，也為汽車行業(yè)的網(wǎng)絡(luò)電子商務(wù)平臺(tái)的在線展示及定制提供可能。

系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)為：（l）系統(tǒng)使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，改善了現(xiàn)有的定制系統(tǒng)缺乏交互性與直觀性的狀況；（2）模塊化模型技術(shù)可以使文件量大幅減小，利用貼圖烘焙又能使效果比較真實(shí)，同時(shí)減少即時(shí)渲染給硬件設(shè)備的運(yùn)算壓力；（3）系統(tǒng)對(duì)操作流程做相應(yīng)優(yōu)化，其交互界面給人良好的用戶體驗(yàn)。

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