本课题致力于开发基于Unity 3D引擎和HTC vive虚拟现实解决方案下的虚拟现实射击训练系统,通过射击训练系统的开发探讨虚拟现实交互设计的设计方式和设计要点。该系统的主要目的是提高士兵新兵枪械的射击训练效果,降低射击训练的安全隐患和训练成本,打破传统射击训练对场地要求高、审批复杂、枪械保养工作量大的不足。本课题的主要内容包含该系统的系统需求功能设计、虚拟现实场景设计、虚拟现实交互界面设计、虚拟现实握持器交互设计、射击成绩提示分析方式等,从而建立一个无安全隐忧、免复杂维护、低环境条件依存、高反馈提示的虚拟现实射击训练系统。本课题通过对射击训练系统及虚拟现实相关技术现状进行分析,阐述了传统射击训练中的不足和虚拟现实训练系统带来的优势;其次利用3Ds MAX和Unity 3D引擎开发平台进行虚拟现实场景构建,模拟真实打靶场、作训大厅和实际训练环境;使用HTC VIVE虚拟现实解决方案连接使用者和虚拟现实训练环境;使用PLAYMAKER进行可视化编程,形成逻辑判断、预留数据输入接口;借助PHOTOSHOP以及Unity引擎进行图形交互界面设计;利用Arduino进行握持器原型功能测试,最终完成受训人员和虚拟现实射击训练系统的合理交互。本课题内容有以下几个方面:1.真实场景的三维还原构建。通过使用3Ds Max对虚拟现实环境进行模型搭建,并输出到Unity3D引擎,制作贴图纹理形成虚拟现实交互仿真环境。2.交互控制逻辑程序的编写。通过对射击训练系统使用流程进行分析,利用HTC VIVE以及HID协议模块进行数据采集输入,PLAYMAKER进行逻辑判断执行,实现场景切换、射击效果实现以及成绩直观显示和图形化分析、水平仪辅助射击训练功能的实现以及开关切换。3.虚拟现实环境下的人机交互界面设计。通过在虚拟现实环境下的测试,对人机交互界面与操作者的距离、人机交互界面大小、人机交互界面文字大小、按钮疏密排列、界面设计丰富度与识别度等进行测试、设计和实现。4.握持器的设计和实现。通过对步枪模型的设计,达到步枪模型与真实步枪拥有相同的重量和重心位置;在不违背握持姿势的前提下增加功能按键,使用户操作流畅并易于记忆。运用传感器减少用户操作步骤,实现智能化控制,优化用户体验。5.虚拟现实系统的交互设计。通过流程图分析和设计原型操作实验,使用户在短时间、少步骤的操作下能迅速掌握虚拟现实环境和虚拟现实射击训练系统的软硬件,从而开始训练;运用虚拟现实平台构建高沉浸的射击训练环境,通过虚拟现实软硬件完成模拟射击动作。最终通过Unity3D引擎和HTC VIVE建立虚拟现实射击训练系统,优化新兵射击训练效果。该训练系统尝试探讨解决训练场地局限、枪械维护困难、训练安全隐患高、训练对场地依赖性强,射击训练危险性高等问题。受训人员可以不经过冗杂审批,不受时间、地点限制,在训练中可实现自我修正错误操作,并实现系统对训练结果实现直观评价。希望本设计能够满足受训人员训练的同时,对今后虚拟现实交互设计具有一定的借鉴意义。