一种基于Unity3D引擎的裸眼3D图文交互方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及裸眼3D显示领域及图文交互领域，尤其涉及一种基于Unity3D引擎的 裸眼3D图文交互方法。
【背景技术】
[0002] Unity3D是由UnityTechnologies开发的一个让玩家轻松创建诸如三维视频游 戏、建筑可视化、实时三维动画等类型互动内容的多平台的综合型游戏开发工具，是一个全 面整合的专业游戏引擎。这款引擎因其强大的跨平台开发特性、绚丽的3D渲染效果以及 自由丰富的人机交互功能而闻名出众。Unity类似于Director，Blendergameengine， Virtools或TorqueGameBuilder等利用交互的图形化开发环境为首要方式的软件其编 辑器运行在Windows和MacOSX下，可发布游戏至Windows、Mac、Wii、iPhone、Windows phone8和Android等平台。因为平台之间的差异较大，比如屏幕尺寸、操作方式、硬件条件 等的不同均会给开发者造成巨大麻烦，而Unity3D的跨平台特性恰能省去开发者在不同的 平台之间的移植开发工作，节省开发时间。同时也可以利用Unitywebplayer插件发布网 页游戏，支持Mac和Windows的网页浏览。它的网页播放器也被Macwidgets所支持。
[0003] 裸眼3D显示是无需佩戴任何辅助设备(如3D眼镜、头盔等)的情况下，通过光柱透 镜等先进光学技术与特殊算法定制的视频片源即可让观众获得前所未有的"高真实度"视 觉体验，是一种新型的图像显示技术。主流的裸眼3D显示技术主要是基于狭缝光栅和柱镜 光栅来实现的，狭缝光栅是由透光和挡光的光栅条组成，通过对光线的遮挡作用，来实现不 同视点图像的空间分离，而柱镜光栅是利用柱面透镜对光线的折射作用，使光线在空间发 生偏转，从而实现与狭缝光栅相似的效果。基于双目视觉原理的裸眼3D显示技术在教育、 展示、科学、影音及移动终端等领域具有重要的应用。
[0004]目前，裸眼3D显示技术为了获得更好的立体效果，大多数采用多幅有一定视差的 图像进行合成，观看者在不同观看位置看到其中的两幅图像就可以在大脑皮层中产生立体 视觉，形成立体图像。
[0005] 现阶段裸眼3D显示内容主要以裸眼3D视频内容为主，然而裸眼3D视频内容受限 于制作周期长、制作成本高、无互动性等问题，无法良好的推动裸眼3D技术的发展。而图文 交互系统广泛适用于2D显示，虽然有着良好的展示性，表达性，交互性，但也面临着缺乏亮 点，视觉冲击力不足等问题，无法良好的推动图文交互系统的发展。
[0006] 假若能够实现一种基于Unity3D引擎的裸眼3D图文交互方法，便可以极大地扩展 图文交互系统和裸眼3D显示技术这两者的应用领域，且可以将已有的图文交互系统经过 些许修改便可实现裸眼3D显示，从而在很大程度上降低了裸眼3D显示内容的制作成本，并 且可以将图文交互系统丰富自由的交互功能移植到裸眼3D显示技术中来，良好的推动裸 眼3D显示技术的发展。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种基于Unity3D引擎的裸眼 3D图文交互方法。该方法能够有效的解决裸眼3D显示内容制作周期长，制作成本高，无互 动性等问题，且同时解决图文交互系统视觉冲击力不足，缺乏亮点等问题，极大地扩展图文 交互系统和裸眼3D显示技术这两者的应用领域，显著推动两者的发展。
[0008] 人眼在观看自然物体时，两眼是从不同角度观看物体，从而在左右眼视网膜上行 形成稍有差异的像，然后经过大脑分析融合形成立体图像，让人产生立体视觉。裸眼3D的 显示过程就是模拟人眼的立体视觉过程。
[0009] 图文交互方法就是使用以图片与文字为核心的互动方法，生成逼真的视觉、触觉 一体化的图文环境，用户借助必要的设备以自然的方式与图文环境中的对象进行交互作 用、相互影响，从而产生强烈的临场震撼感以及视觉冲击力。
[0010]如上所述，实现一种基于Unity3D引擎的裸眼3D图文交互方法包括如下步骤： a. 创建需求交互的文字以及图片； b. 将文字生成为带有透明通道的文字图片； c. 将需求交互的图片以及带有透明通道的文字图片导入Unity3D引擎，并将其格式调 整为二维界面格式； d. 在Unity3D引擎中创建多个Sprite精灵组件，并将需求交互的图片以及带有透明通 道的文字图片赋予不同的Sprite精灵组件； e. 编写相关脚本代码，实现图片与文字图片的交互操作； f. 在同一场景中建立多台虚拟相机，调整相机角度，将图片以及文字图片显示出来，同 时虚拟相机按照一定的结构要求进行摆放，并在每个相机身上添加渲染贴图； g. 创建零平面，编写脚本实现所有虚拟相机聚焦于零平面； h. 计算出视点子像素映射矩阵，并编写相应的Shader，对每台相机渲染的贴图进行采 样处理，并将经过采样处理的多张视差图像相加，得到最终合成图像； i.在Unity3D引擎的场景中创建裸眼3D显示部分，分别为获取合成图像的相机以及裸 眼3D显示面板，并将得到的最终图像输出到裸眼3D显示面板； j.运用Unity3D引擎编译以上场景，将其发布为PC端的可执行文件； k. PC端连接到裸眼3D显示终端，将PC端图像输出到裸眼3D显示终端，运行可执行文 件，裸眼3D显示终端得到正确的立体显示； l. 在裸眼3D显示终端进行图文交互操作，得到正确立体显示的图文交互响应，实现基 于Unity3D引擎的裸眼3D图文交互方法。
【附图说明】
[0011] 图1是本发明一种基于Unity3D引擎的裸眼3D图文交互方法的流程图。
【具体实施方式】
[0012] 下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步详细的描述。
[0013] 图1是本发明一种基于Unity3D引擎的裸眼3D图文交互方法的流程图，步骤为： a.创建需求交互的文字以及图片；裸眼3D图文交互方法的核心为图片以及文字的交 互操作，这里所用到的图片为普通2D图片； b. 将文字生成为带有透明通道的文字图片；在Unity3D引擎中将文字显示出来并对其 进行交互操作，需要将文字生成为带有透明通道的文字图片。具体的交互操作方式为：点击 文字图片响应相应的交互动作； c. 将需求交互的图片以及带有透明通道的文字图片导入Unity3D引擎，并将其格式 调整为二维界面格式；在Unity3D引擎中要正确的显示文字，需要先将其格式调整为二维 界面格式，这样可以将文字图片的背景透明化以便于在Unity3D引擎的场景中只显示出文 字； d. 在Unity3D引擎中创建多个Sprite精灵组件，并将需求交互的图片以及带有透明 通道的文字图片赋予不同的Sprite精灵组件；要在Unity3D引擎的场景中显示出需求交互 的图片以及文字，并不能够直接将相关图片以及文字拖入Unity3D引擎的场景中，而是需 要Sprite精灵组件作为载体，将相关图片以及文字图片赋予Sprite精灵组件以达到正确 的显示。而其中每一个Sprite精灵组件对应一个图片，因为有多个文字图片以及图片进行 交互操作，所以需要创建多个Sprite精灵组件作为载体； e. 编写相关脚本代码，实现图片与文字图片的交互操作；通过代码实现图片以及文字 图片的交互操作，实现点击不同图片响应不同的交互事件； f. 在同一场景中建立多台虚拟相机，调整相机角度，将图片以及文字图片显示出来，同 时虚拟相机按照一定的结构要求进行摆放，并在每个相机身上添加渲染贴图；可以通过合 理布局多台虚拟立体相机，对同一个图文场景进行同步拍摄来获得多幅视差图像以便给观 看者左右眼提供稍有差异的视差图像，从而实现立体视觉。在每台相机的目标贴图中加入 植染贴图RenderTexture，植染贴图是一种特殊的纹理类型，能够在运行时实时产生以及更 新。其使用方法是创建一个新的渲染纹理，并且指定一个相机对其进行渲染，然后就可以像 常规纹