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摘要：随着电子商务以及互联网技术的发展，个性化、高效率的互联网家装越来越受到人们的关注，而Web3d是下一代互联网展示技术的核心。本文从unity3D虚拟展示、交互式全景漫游、3D Max仿真室内模型详细了介绍了Web3d交互式家装电子商务系统的关键技术和实现方法，实现了一个可视化、定制化和交互式的家装电子商务服务系统。
关键字： Web3d， 交互式，家装电子商务系统
1.前言
随着经济发展和生活水平的提高，个性化、高效率的互联网家装越来越被用户接受。而目前的家装电子商务服务系统家装展示方式单一，拘泥于平面图片和文字资料缺乏三维数字化信息，而不能够身临其境的与商品交互；不能为行业提供通路、链接、平台和工具，线下线上服务不能有效整合，导致家装成本过高，家装效率降低。 [1]
2.Web3d交互式家装电子商务服务系统主体设计内容
本系统采用unity3D虚拟现实技术的3D展示技术和虚拟交互式全景漫游技术实现人机立体交互式体验，在设计师的指导下亲自动手DIY，随意更换设计元素，让客户从“被动”观察到主动参与体验。采用3D Max制作3D仿真室内模型，让客户能够从室内模型库中找到的室内模型与自己家室内完全匹配，实现家装“所见即所得”的愿景，让家装更智慧。 [2]
2.1 三维虚拟展示
利用Unity3D引擎开发的实现动态加载和现实3D模型的Web Player应用，.能够通过用户交互按钮，控制灯光、声音、基础动作、自定义动作和摄像机等，动态加载任意模型资源并予以展示的一个展示框架。在Unity的Scene场景中选择物体，在该物体上设置碰撞体，点击该设置后的物体，浏览窗口就会产生一个事件。通过Unity3D用于7-Zip归档工具中的7z格式的格式转换插件，将该物体添加到响应的动作栏目中，点击物体就可以做出响应的动作。Unity3D格式转换插件的数据压缩算法LZMA，完全可以满足网络传输的要求。[3]
2.2 交互式全景漫游
交互式全景漫游在依靠JavaScript语言在Unity3D中实现人机交互的同时，也为用户提供从设计、装修到建材属性的个性化一站式的家装服务，身临其境般的体验自己未来家装的实景效果。主要分为角色动作功能、漫游视角功能、模型碰撞功能、更换贴图功能四个部分。
1）角色动作依靠人物模型在场景中行走实现，先导入人物模型FBX文件，找到Inspector面板，勾选Import Animation，在Clips面板下截取行走动作的动画和行走停止动作的模型动画片段。声明变量和对象，控制动画速度，同步渲染时间，保存人物动画程序，将此程序文件拖拽到人物模型上，即将这段动画程序赋给人物模型。
2）漫游视角核心内容在于摄像机的程序编写，人物向前、左、右、后移动时摄像机跟随视角变化，看到不同的场景。场景中摄像机置于人物模型头部，选用Frustum Culling可使超过人物头顶部分的物体不显示。摄像机视野角度为45度，选择透视投影。跟随距离为5，高度1.2，另外要为物体添加刚体属性，赋予物体质量、阻力和角阻力，再添加重力防止人物发生碰撞后发生浮动。
3）模型之间或模型与墙壁之间使用Box Collider进行碰撞检测。系统中为每个模型、墙体、门框都使用了Box Collider技术。在Unity3D中集成碰撞检测模块，当角色靠近被碰撞物体时，系统根据碰撞检测算法检测该物体的高度，如果被碰撞物体的高度低于预设高度则人物模型可以通过，反之，模型将会被挡住。
4）三维场景视觉表示体现在模型赋予的材质上，利用3D Max材质球中明暗器基本参数中的各向异性（phong，strauss，blinn，oren-nayar-blinn）對高光、颜色、反射率、折射率等参数进行设置，即可得到质感丰富的材质。
2.3 三维仿真室内模型
通过3DMax三维建模软件完成多元化的三维模型数据采集、三维模型建立、三维模型输出。形成多元化的模型库，满足用户个性化定制需求，形成线上线下互动融合的全渠道一站式家装电子商务服务生态圈
1）三维模型数据采集，为了更真实的表现真实世界，通过测量和换算让精细建模所表现的细节尽量的多，综合程度尽量的低。除了室内模型外，结构>0.5m的附属模型也同样非常重要，例如窗架、电视墙、围墙、踢脚线、屋顶结构等。
2）三维模型建立，室内家装整体框架在3D Max三维建模软件中进行1：1绘制，基本还原实际中的家庭装修环境。家具类.基本为大面积立方体的搭建和细节的刻画；装饰类主要依靠复杂的几何图形及修改器的大量应用；布艺类主要依靠可编辑多边形中点和面的细致调整，使布艺品表面有凹凸不平感；电器类一般为五到八个复杂的小模型实现，增加模型的真实感。
3）三维模型输出，Unity支持从大多数3D软件中导出的模型文件，可读取的文件类型有.FBX/.dae/.dxf等格式文件；同时还支持.mov/.avi/.asf/.mpg/.mpeg等视频格式，文件自动导入并转化格式为oggtheora；若导入的文件为.aiff/.wav/. mp3等格式的音频文件，将在Unity3D中转化为oggvorbis。 [4]
3. Web3d交互式家装电子商务服务系统功能模块设计
Web3D交互式家装电子商务服务系统主要分为系统前台程序和系统后台程序。系统前台程序包括3D展厅展示、用户DIY、产品订购、家居论坛、团购促销、在线聊天及商家入驻等功能模块；系统后台程序包括用户管理、家具管理、商家管理、3D模型管理、团购促销管理及论坛管理等功能模块。
3D 展厅：主要以 3D 方式导航用户，提供多种观看模式（自由模式、瀏览模式、视觉模式、鸟瞰模式）来展示产品，给用户以直观展示的感觉。
用户DIY：用户可以 DIY 产品组，包含：墙体颜色设置、地板材质设置、室内产品布局、移动家具、测量尺寸等，让用户可以随意地组合产品，调整风格。
在线订购：提供在线产品订购功能，现实用户在线预定产品。
用户管理：用于新增后台管理程序的用户，厂商管理人员分不同类型的人员进入管理系统，各行其职。
家具管理：厂商管理人员在此可以添加某种风格或系列的的家具，供用户在布置自己风格的时候有更多的选择。
3D模型管理：主要是包含3D展示大厅的设计、具体户型设计、各类家具产品的模型设计。
4 结束语
本文采用了Web3D技术的家装电子商务服务系统可以实现在线虚拟场景漫游，提高了客户体验，降低了消费成本，满足多元化和个性化定制的家装设计需求。
参考文献：
[1]王攀、田丰等：互联网3D家装设计与教学平台研制，《电子测量技术》2016.5
[2]朱欣娟、吴雪等：个性化定制产品虚拟展示技术及实现，《计算机技术与发展》2017.4
[3]卞敏捷、高珏等Web3D可视化技术的研究与应用，《计算机技术与发展》2015.6
[4]宋苗锐； 张艳红 ：基于web3D的产品模块化协同快速设计技术研究，《机械研究与应用》，2016.2
作者简介：
徐灵（1972—），女，汉族，上海人，天津城建大学经济管理学院，副教授，研究方向：电子商务、计算机应用技术
关键字： Web3d， 交互式，家装电子商务系统
1.前言
随着经济发展和生活水平的提高，个性化、高效率的互联网家装越来越被用户接受。而目前的家装电子商务服务系统家装展示方式单一，拘泥于平面图片和文字资料缺乏三维数字化信息，而不能够身临其境的与商品交互；不能为行业提供通路、链接、平台和工具，线下线上服务不能有效整合，导致家装成本过高，家装效率降低。 [1]
2.Web3d交互式家装电子商务服务系统主体设计内容
本系统采用unity3D虚拟现实技术的3D展示技术和虚拟交互式全景漫游技术实现人机立体交互式体验，在设计师的指导下亲自动手DIY，随意更换设计元素，让客户从“被动”观察到主动参与体验。采用3D Max制作3D仿真室内模型，让客户能够从室内模型库中找到的室内模型与自己家室内完全匹配，实现家装“所见即所得”的愿景，让家装更智慧。 [2]
2.1 三维虚拟展示
利用Unity3D引擎开发的实现动态加载和现实3D模型的Web Player应用，.能够通过用户交互按钮，控制灯光、声音、基础动作、自定义动作和摄像机等，动态加载任意模型资源并予以展示的一个展示框架。在Unity的Scene场景中选择物体，在该物体上设置碰撞体，点击该设置后的物体，浏览窗口就会产生一个事件。通过Unity3D用于7-Zip归档工具中的7z格式的格式转换插件，将该物体添加到响应的动作栏目中，点击物体就可以做出响应的动作。Unity3D格式转换插件的数据压缩算法LZMA，完全可以满足网络传输的要求。[3]
2.2 交互式全景漫游
交互式全景漫游在依靠JavaScript语言在Unity3D中实现人机交互的同时，也为用户提供从设计、装修到建材属性的个性化一站式的家装服务，身临其境般的体验自己未来家装的实景效果。主要分为角色动作功能、漫游视角功能、模型碰撞功能、更换贴图功能四个部分。
1）角色动作依靠人物模型在场景中行走实现，先导入人物模型FBX文件，找到Inspector面板，勾选Import Animation，在Clips面板下截取行走动作的动画和行走停止动作的模型动画片段。声明变量和对象，控制动画速度，同步渲染时间，保存人物动画程序，将此程序文件拖拽到人物模型上，即将这段动画程序赋给人物模型。
2）漫游视角核心内容在于摄像机的程序编写，人物向前、左、右、后移动时摄像机跟随视角变化，看到不同的场景。场景中摄像机置于人物模型头部，选用Frustum Culling可使超过人物头顶部分的物体不显示。摄像机视野角度为45度，选择透视投影。跟随距离为5，高度1.2，另外要为物体添加刚体属性，赋予物体质量、阻力和角阻力，再添加重力防止人物发生碰撞后发生浮动。
3）模型之间或模型与墙壁之间使用Box Collider进行碰撞检测。系统中为每个模型、墙体、门框都使用了Box Collider技术。在Unity3D中集成碰撞检测模块，当角色靠近被碰撞物体时，系统根据碰撞检测算法检测该物体的高度，如果被碰撞物体的高度低于预设高度则人物模型可以通过，反之，模型将会被挡住。
4）三维场景视觉表示体现在模型赋予的材质上，利用3D Max材质球中明暗器基本参数中的各向异性（phong，strauss，blinn，oren-nayar-blinn）對高光、颜色、反射率、折射率等参数进行设置，即可得到质感丰富的材质。
2.3 三维仿真室内模型
通过3DMax三维建模软件完成多元化的三维模型数据采集、三维模型建立、三维模型输出。形成多元化的模型库，满足用户个性化定制需求，形成线上线下互动融合的全渠道一站式家装电子商务服务生态圈
1）三维模型数据采集，为了更真实的表现真实世界，通过测量和换算让精细建模所表现的细节尽量的多，综合程度尽量的低。除了室内模型外，结构>0.5m的附属模型也同样非常重要，例如窗架、电视墙、围墙、踢脚线、屋顶结构等。
2）三维模型建立，室内家装整体框架在3D Max三维建模软件中进行1：1绘制，基本还原实际中的家庭装修环境。家具类.基本为大面积立方体的搭建和细节的刻画；装饰类主要依靠复杂的几何图形及修改器的大量应用；布艺类主要依靠可编辑多边形中点和面的细致调整，使布艺品表面有凹凸不平感；电器类一般为五到八个复杂的小模型实现，增加模型的真实感。
3）三维模型输出，Unity支持从大多数3D软件中导出的模型文件，可读取的文件类型有.FBX/.dae/.dxf等格式文件；同时还支持.mov/.avi/.asf/.mpg/.mpeg等视频格式，文件自动导入并转化格式为oggtheora；若导入的文件为.aiff/.wav/. mp3等格式的音频文件，将在Unity3D中转化为oggvorbis。 [4]
3. Web3d交互式家装电子商务服务系统功能模块设计
Web3D交互式家装电子商务服务系统主要分为系统前台程序和系统后台程序。系统前台程序包括3D展厅展示、用户DIY、产品订购、家居论坛、团购促销、在线聊天及商家入驻等功能模块；系统后台程序包括用户管理、家具管理、商家管理、3D模型管理、团购促销管理及论坛管理等功能模块。
3D 展厅：主要以 3D 方式导航用户，提供多种观看模式（自由模式、瀏览模式、视觉模式、鸟瞰模式）来展示产品，给用户以直观展示的感觉。
用户DIY：用户可以 DIY 产品组，包含：墙体颜色设置、地板材质设置、室内产品布局、移动家具、测量尺寸等，让用户可以随意地组合产品，调整风格。
在线订购：提供在线产品订购功能，现实用户在线预定产品。
用户管理：用于新增后台管理程序的用户，厂商管理人员分不同类型的人员进入管理系统，各行其职。
家具管理：厂商管理人员在此可以添加某种风格或系列的的家具，供用户在布置自己风格的时候有更多的选择。
3D模型管理：主要是包含3D展示大厅的设计、具体户型设计、各类家具产品的模型设计。
4 结束语
本文采用了Web3D技术的家装电子商务服务系统可以实现在线虚拟场景漫游，提高了客户体验，降低了消费成本，满足多元化和个性化定制的家装设计需求。
参考文献：
[1]王攀、田丰等：互联网3D家装设计与教学平台研制，《电子测量技术》2016.5
[2]朱欣娟、吴雪等：个性化定制产品虚拟展示技术及实现，《计算机技术与发展》2017.4
[3]卞敏捷、高珏等Web3D可视化技术的研究与应用，《计算机技术与发展》2015.6
[4]宋苗锐； 张艳红 ：基于web3D的产品模块化协同快速设计技术研究，《机械研究与应用》，2016.2
作者简介：
徐灵（1972—），女，汉族，上海人，天津城建大学经济管理学院，副教授，研究方向：电子商务、计算机应用技术