扒一扒，VR炫酷背后的系统搭建

可口可乐虚拟雪橇之旅、麦当劳Happy Meal Headse、米歇尔·奥巴马的VR视频......几年前VR迅速蹿红，但由于多方面因素的限制，VR的发展进入到瓶颈期。而19年在5G商用概念推动下，VR/AR出现了“卷土重来”之势，且历经几年沉淀，如今VR/AR也成熟许多，应用领域逐渐从游戏向军事、教育、文旅、医疗等多个领域深入。

那么VR/AR系统是怎么实现并应用的呢？“景轩”以装备使用与维修训练仿真系统为例，带您详细了解虚拟仿真系统搭建与应用的过程。

虚拟仿真系统搭建流程

虚拟仿真系统搭建一般流程包括三部分，分别是：1）场景制作，2）功能定制开发，3）多终端交互方式的搭建与系统运行。

虚拟仿真系统搭建流程

虚拟场景制作

虚拟仿真系统必不可少的要素就是场景，场景的效果涉及建模精细度、渲染烘焙效果、审美设计，其中渲染烘焙效果是场景最终效果的关键，目前常用的渲染引擎有Unity3D和UE4（“景轩”虚拟仿真场景开发所用引擎）两款，两者相比，UE4拥有更精美渲染效果。如满足所有人军事枪战类幻想的游戏《绝地求生》（俗称吃鸡），采用UE4进行研发给玩家带来写实战术竞技、逼真的射击体验、多种真实的天气和地形效果。

《绝地求生》场景，UE4制作

了解引擎区别点击链接：VR AR MR区别

精细化建模

精细化建模的目的是三维虚拟显示，是影响场景效果的重要因素之一，装备使用与维修训练仿真系统涉及的对象包括训练场景、训练设备、训练人员三类。

对于训练场景，需要建立起包含近、中、远景的三维环境，一些环境细节的表现如地面材质、简单植被、场地地形等需要根据假定的训练场景进行相应的设计并完成纹理美化。

对于设备，需要根据事先选定的设备，进行实物1:1虚拟还原，采集实物尺寸、表面纹理等数据，对于需要人员进入其中操作的设备，如飞机驾驶室、控制舱等，还需要完成其内部的数据采集，包括装备每个零部件的三维模型，根据装备的参数（需甲方提供）对设备的维修效果等进行精细化建模，搭建装备各部件的虚拟逻辑关系。

对于人员，根据性别、身高、体态建立多个有一定差异的人偶虚拟模型，供学员自行选择，人物动作需流畅自然，符合人体运动学规律，不能有错位、变形等异常。

光影效果

日光、月光、灯光、霞光等各种光照效果组成五彩缤纷的现实世界，阴影会随着光角度变化而变化，为了增加虚拟训练场景的逼真度和沉浸感，以期渲染出“初日丽乔林，光影尤玲珑”，或者“半亩方塘一鉴开，天光云影共徘徊”的效果，对光照角度、强度、照射距离、颜色、反弹次数、精细度、光线追踪等多个参数进行精心设计与调试，最终渲染出的效果：

且在虚拟仿真系统交互或者漫游时，光影效果会随着角度的变化、前进方向的变化渲染出不同的效果。

多种天气、粒子效果

不同的天气会影响视野、训练的效果、甚至在极端天气情况下中断训练项目，如美军的F—117A、F—15E、“阿帕奇”直升机，均装备夜视设备，具有很强的夜间攻击能力和精确性，但是，低云、雷电、雨雪、浓雾、强光和烟幕等对夜视装备都有明显的影响。因此，根据真实的天气模拟出阴、晴、雨、雪、风、冰雹、雷电等逼真的天气效果，作为训练仿真效果影响因素。