淺談在3DSMAX與虛幻4相結(jié)合下的虛擬現(xiàn)實(shí)的實(shí)現(xiàn)

馬璐 曹珊珊

摘 要：本文主要是為了介紹如何實(shí)現(xiàn)制作虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）視頻。對(duì)于構(gòu)建虛擬現(xiàn)實(shí)視頻主要需要3DSMAX以及虛幻4（Unreal Engine4）。其中3DSMAX主要是用來對(duì)三維進(jìn)行建模的軟件，它主要是為對(duì)場景，實(shí)體以及人物等進(jìn)行建模操作。Unreal Engine4是一款由 Epic Games 公司開發(fā)的開源、商業(yè)收費(fèi)、學(xué)習(xí)免費(fèi)的游戲引擎，它主要是用來把三維模型導(dǎo)入最后生成VR影片。

關(guān)鍵詞：虛幻4;3DSMAX;虛擬現(xiàn)實(shí)

1 引言

目前科技技術(shù)的發(fā)展日新月異，尤其是人們?cè)诟泄偕系男枨笤絹碓揭笳鎸?shí)，因此從視覺上呈現(xiàn)出三維效果已經(jīng)不能夠滿足人們的訴求。目前虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)漸漸的壯大起來成為新時(shí)代的熱點(diǎn)，VR是二十世紀(jì)成長起來的全新技術(shù)，還可以叫做靈境技術(shù)，它主要是通過計(jì)算機(jī)打造出虛擬環(huán)境給人們帶來了一種沉浸式體感體驗(yàn)。這個(gè)體驗(yàn)通過儀器傳遞給人體，使體驗(yàn)者有了身臨其境的感覺。因此虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)包含了計(jì)算機(jī)、電子、仿真、機(jī)電工程等各行各業(yè)技術(shù)與一身。而本文主要是研究如何制作VR視頻，讓操作者通過設(shè)備區(qū)沉浸在該視頻中去。這里我們主要是運(yùn)用了兩個(gè)軟件，一個(gè)是3DSMAX，該軟件用來對(duì)視頻中的元素進(jìn)行創(chuàng)建與生成，另一個(gè)是UE4，該軟件是用來制作VR影片。

2 3DSMAX的技術(shù)

3DSMAX是三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)軟件，由Autodesk公司開發(fā)，在該軟件平臺(tái)上可以實(shí)時(shí)對(duì)三維進(jìn)行建模型并進(jìn)行渲染，同時(shí)也可以進(jìn)行視頻的制作。它被廣泛的運(yùn)用到動(dòng)畫、游戲、建筑、廣告等各個(gè)行業(yè)。在VR中通常利用3DSMAX來創(chuàng)建模型與環(huán)境，三維模型的創(chuàng)建包括網(wǎng)格建模、多邊形建模、NURBS建模等，這里主要是通過編輯多邊形建模，然后對(duì)點(diǎn)、線、面的操作，無論是人物建模還是建筑建模等完成后都要進(jìn)行貼圖與渲染最后才算完成。3DSMAX對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)存需要比較高，所以在盡可能的情況下減少點(diǎn)線面的個(gè)數(shù)，用最簡單的構(gòu)造生成處模型。3DSMAX的制作流程十分簡潔高效，對(duì)其材質(zhì)可以從顏色、紋理等不同方面進(jìn)行設(shè)置，對(duì)空間的燈光類型、明暗度、陰影等都有詳細(xì)的參數(shù)對(duì)應(yīng)，對(duì)攝像機(jī)的焦距、位置、路徑等設(shè)置達(dá)到現(xiàn)實(shí)真實(shí)感。

3 虛幻4與U3D

虛幻4又稱為Unreal Engine4，它是最新的3A級(jí)次時(shí)代游戲引擎。它現(xiàn)在使用的是實(shí)時(shí)光跡追蹤、HDR光照、實(shí)時(shí)陰影效果，粒子反射新技術(shù)。與之相同的社會(huì)上還比較常用的是Unity 3D（U3D）游戲引擎，同時(shí)它也是目前在國內(nèi)常用的游戲引擎。U3D不僅可以創(chuàng)建2D動(dòng)畫游戲等，而且也可創(chuàng)建3D動(dòng)畫游戲。尤其是現(xiàn)在許多成熟的企業(yè)都使用它，目前使用U3D作為引擎的游戲占全球45%，所以U3D技術(shù)人員目前在全世界最多的份量，中國地區(qū)尤為眾多目前成為全球第一。

UE4與U3D盡管都是用來做為引擎使用，并且都是非常優(yōu)秀的軟件，但它們之間存在著許多的區(qū)別。

（1）U3D作為實(shí)力強(qiáng)勁的游戲引擎而言，相對(duì)于UE4來說在出現(xiàn)的比較早，被各個(gè)開發(fā)人員已經(jīng)被接受并使用了很長時(shí)間。UE4是剛出現(xiàn)的新的游戲引擎，但盡管如此因其強(qiáng)大的畫面質(zhì)感以及優(yōu)秀的3A級(jí)次時(shí)代優(yōu)秀水準(zhǔn)，任就被世界開發(fā)人員所推崇。

（2）U3D開發(fā)對(duì)象主要是面對(duì)手機(jī)終端，而UE4因其獨(dú)特的渲染效果以及精美的畫質(zhì)可以對(duì)各個(gè)終端進(jìn)行開發(fā)。

雖然都是開發(fā)引擎，各有優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)，但是以長遠(yuǎn)發(fā)展來看，人們對(duì)體驗(yàn)與畫質(zhì)的要求不斷提高，未來UE4引擎使用會(huì)慢慢的超過U3D引擎的使用。

4 虛幻4的操作

制作VR影片其實(shí)并不是想象的這么復(fù)雜，但需要不同的軟件之間互相合作與搭配。

（1）利用3DSMAX軟件進(jìn)行建模，這里通過該軟件可以創(chuàng)建場景，比如室內(nèi)建模與室外建模，搭建后去創(chuàng)建影片中所需要的各個(gè)物體已經(jīng)人物等等，再創(chuàng)建的過程中盡量讓所創(chuàng)建的物體更簡單，例如桌子、床、房屋等等，用僅可能少的面來完成，這樣為后期導(dǎo)入U(xiǎn)E4而言能帶來很好的操作，等到建模完成后把其貼圖等完成就可以導(dǎo)入到UE4中來了。在導(dǎo)入過程中要把其保存為FBX格式，查看貼圖格式與路徑，修改貼圖格式為PNG等。

（2）利用虛幻4引擎開發(fā)。把其保存的FBX文件導(dǎo)入到UE4中一定要注意勾選模型整體導(dǎo)入，當(dāng)整個(gè)場景導(dǎo)入后，如果原來3DSMAX文件中場景是坐標(biāo)為零，那么當(dāng)導(dǎo)入到UE4后還是坐標(biāo)為零點(diǎn)，所以一定要做好坐標(biāo)的連接。UE4可以通過可視化藍(lán)圖來進(jìn)行腳本編輯，一些在編程中語言可以通過節(jié)點(diǎn)連接的方式搭建操作，我們還可以通過官方網(wǎng)站提供的項(xiàng)目模板省略掉了開發(fā)人員對(duì)物體設(shè)置響應(yīng)命令以及編寫繁瑣腳本代碼，很容易方便的表述了VR中的動(dòng)作與運(yùn)動(dòng)。

5 總結(jié)

虛幻4與3DSMAX相結(jié)合很容易讓開發(fā)人員掌握VR影片的制作，能夠更大的程度上降低了開發(fā)的難度，即使對(duì)沒有編程語言基礎(chǔ)的人而言也是可以實(shí)現(xiàn)的，這樣借助VR技術(shù)就很快的融入到社會(huì)的各個(gè)行業(yè)各個(gè)領(lǐng)域，讓更多的人參與進(jìn)來。

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