close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

код для вставкиСкачать
Международная научно-практической конференция
школьников и педагогов
«Первые шаги в науку»
Предметная область: информатика
« Создание виртуального музея
средствами Unity 3D»
Автор работы:
Анискин А.А., 11 класс
МБОУ СОШ № 9 г. Брянск с углубленным
изучением отдельных предметов
им.Ф.И.Тютчева
Руководитель работы:
Киреева М.А., учитель информатики МБОУ
СОШ № 9 г. Брянск с углубленным
изучением отдельных предметов
им.Ф.И.Тютчева
г.Брянск, 2015 г.
Оглавление
Введение .................................................................................................................................................. 3
Глава 1. Виртуальный музей в жизни и образовании .............................................................................. 4
1.1 Виртуальный музей – для чего он нужен? ...................................................................................... 4
1.2 Выбор темы экспозиции виртуального музея ............................................................................... 5
Глава 2 Создание виртуального музея средствами Unity 3D .................................................................. 5
2.1 Обзор средств для создания виртуальных музеев ......................................................................... 5
2.2 Возможности среды разработки Unity 3D ....................................................................................... 6
2.3 Этапы создания виртуального музея средствами Unity 3D ........................................................... 7
Заключение ............................................................................................................................................11
Список литературы ................................................................................................................................12
2
Введение
Развитие информационных технологий и их широкое использование во всех областях
человеческой деятельности привело к изменению и модификации привычных реалий при их
отражении в виртуальном пространстве. В частности, примером этого служат появившиеся и
развивающиеся стремительно в сети Интернет так называемые виртуальные музеи, которые
по сути своей представляют базы данных, содержащие музейные электронные экспонаты,
цифровые фото-, аудио- и видеоматериалы, анимацию и многое другое. Современный музей
должен уметь, так «материализовать» и так «упаковать» свою деятельность, что бы на
равных бороться за внимание посетителей, и в этом на помощь приходят технологии
виртуальной реальности.
Частота обновления информации на сайте виртуальных музеев в несколько раз выше,
чем в реальных музеях , так как для формирования круга своих постоянных посетителей
виртуальный музей непрерывно обновляет сайт, размещая на нем новостную информацию,
организуя форумы, конференции. Виртуальная выставка в значительно меньшей степени
ограничена временем и пространством по сравнению с реальной.
Виртуальный музей позволяет сохранить уникальную архивную информацию,
которая по старинке записана на бумажных или магнитных носителях и которая со временем
может быть утрачена, т.е. виртуальный музей снимает вопрос о сохранности своих образцов,
что так актуально для реальных музеев (учитывая различные природные катаклизмы и
стихийные бедствия, от которых никто не застрахован). При этом место для сохранности
любой информации в виртуальном музее практически не ограничено.
Основная цель работы сводится к тому, чтобы изучить возможности создания
виртуального музея средствами Unity 3D.
Объект исследования: Создание виртуального музея средствами Unity 3D.
Предмет исследования: Среда разработки Unity 3D.
Для достижения целей работы, были поставлены следующие задачи:
1) Рассмотреть особенности и основные характеристики виртуального музея.
2) Рассмотреть возможности использования виртуальных музеев в образовании.
3) Изучить возможности среды Unity 3D.
4) Создать виртуальный музей средствами среды Unity 3D.
3
Глава 1. Виртуальный музей в жизни и образовании
1.1 Виртуальный музей – для чего он нужен?
Для того что бы рассказать о роли историко-культурного наследия в нашей жизни, то
есть о роли музеев, мы ответим на вопросы: что такое так называемые музеи, зачем они
нужны и что нужно с ними сделать что бы с молодежь, начала их посещать.
Музей - учреждение, занимающееся собиранием, изучением, хранением памятников,
материальной и духовной культуры. Сейчас существует очень много музеев, такие как:
краеведческий,
исторический,
литературный,
музыкальный,
естественнонаучный,
театральный и так далее. С развитием компьютерной техники появились виртуальные музеи.
Из этого небольшого объяснения мы можем сами выстроить ответ на вопрос: для чего они
нужны.
Виртуальный музей – информация на электронном носителе о музее, который
существует реально (сайты музеев) или только в сетевом пространстве. Для виртуальных
музеев
характерно
использование
интерактивных
возможностей,
предоставляемых
электронными носителями: пользователь может "перемещаться" по трёхмерным залам,
получать любые сведения и изображения, самостоятельно моделировать на компьютере
виртуальные собрания и экспозиции.
Мало таких людей, которые хоть раз в жизни не посещал музей, хотя бы потому, что
человек с детства приобщается к культуре. Если родители этого не делают, то в учебных
заведениях посещение таких заведений входит в образовательно-воспитательную программу.
Чтобы понять, зачем нужны музеи, необходимо понять, что именно они из себя
представляют. Музеи представляют собой память. Поэтому, чтобы ответить на вопрос, зачем
они нужны, можно сказать, чтобы помнили, ценили и знали. Музеи представляют собой
историю, поэтому необходимо понимать, что, не зная историю, сложно будет представить
себе будущее, а значит, сложно его построить.
Зачастую многие люди не имеют возможности побывать в известных музеях мира:
Эрмитаж, Лувр, Карфаген и тд. И тут на помощь приходит сеть Интернет и различные
ресурсы. Не выходя из дома, пользователь может ознакомиться с легендарными
экспонатами, окунутся в мир истории, живописи, поэзии.
Есть категория людей, которая проводит огромное количество времени в сети
интеренет, в том числе и дети. Для них просторы сети привычное и удобное место. Пойти в
музей некоторые стесняются, может быть не хотят идти одни или просто медленней
4
воспринимают информацию и не успевают за экскурсоводом. Для этой категории людей
виртуальный музей настоящее спасение: не стоит волноваться или стесняться. В любой
момент можно остановиться, выйти, а затем вернуться на то же место.
Конкурируют ли эти традиционные и виртуальные музеи между собой? В некотором
роде, да. Но сотрудничество, все же, ставится превыше всего.
1.2 Выбор темы экспозиции виртуального музея
Поэзия Тютчева принадлежит к лучшим созданиям русской литературы. Я живу в
краю, где родился Федор Иванович Тютчев. Я учусь в школе имени Ф.И.Тютчева. К
сожалению, многие учащиеся моей школы плохо знакомы с жизнью и творчеством своего
великого земляка. Поэтому при выборе темы экспозиции, я решил рассказать о жизни и
творчестве великого русского поэта.
Создание виртуального музея огромная работа. Поэтому первый свой музей-проект я
создал для проведения виртуальных экскурсий на уроках литературы. При использовании
моего проекта учителя и учащиеся высказывают свои предложения и замечания. Такая
обратная связь помогает мне совершенствовать и развивать виртуальный музей.
Внедрение в образовательный процесс ресурсов и средств виртуальных музеев
открывает значительные возможности для повышения качества обучения. Создание и
использование презентаций, электронных фотоальбомов, виртуальных экскурсий – весьма
интересное и творческое дело. Интерес к представленным таким образом материалам и
эффективность восприятия предлагаемой ими информации намного превосходят
возможности любых традиционных наглядных пособий. Виртуальный музей можно
использовать при подготовке учебных занятий, для организации проекторной деятельности,
проведение урок-виртуальная экскурсия
Глава 2 Создание виртуального музея средствами Unity 3D
2.1 Обзор средств для создания виртуальных музеев
В сети Интернет представлено огромное количество виртуальных музеев. Способы
создания различны. Рассмотрим некоторые из них:
1. С помощью пакета офисных программ (PowerPoint, Microsoft Word). Создание не
требует специальных навыков и доступно любому желающему. Как правило, такие
виртуальные музеи используются на уроках для экскурсий или для проектной
деятельности учащихся, не владеющих иными способами создания.
5
2. Веб-сайт, оптимизированный для экспозиции музейных материалов. Для того чтобы
создать и администрировать виртуальный музей, надо хорошо разбираться в
сайтостроении. Если вы не умеете создавать и публиковать, то можете обратится за
помощью к специалисту или воспользоваться бесплатны онлайн сервисом (например
ucoz.ru)
3. Создание виртуального музея с помощью специальных программ. Например, Unity
3D. Как правило, движок Unity используют для создания компьютерных игр.
Возможности Unity позволяют создавать виртуальные миры с анимированными
объектами, сценариями, картами, квестами и т.д. Эти возможности можно
использовать для создания виртуального музея.
Подробнее о возможностях Unity расскажу в следующем параграфе.
2.2 Возможности среды разработки Unity 3D
Несколько лет в сфере создания игр активно используется новая платформа Unity 3D,
позволяющая без лишних трудностей разрабатывать трехмерную игру. С помощью данного
движка можно разрабатывать не только приложения для компьютеров, но и для мобильных
устройств (например, на базе Android), игровых приставок и других девайсов.
1. В среду разработки Unity интегрирован игровой движок, иными словами, вы
можете протестировать свою игру не выходя из редактора.
2. Unity поддерживает импорт огромного количества различных форматов, что
позволяет разработчику игры конструировать сами модели в более удобном приложении, а
Unity использовать по прямому назначению — разработки продукта.
3. Написание сценариев (скриптов) осуществляется на наиболее популярных языках
программирования — C# и JavaScript.
4.В бесплатной версии Unity 3D есть возможность создать полноценную игру, а за
1500$ можно приобрести лицензию с расширенными возможностями программы.
5. Современный уровень графики, способный конкурировать с иными движками.
Unity, безусловно, проигрывает UnrealEngine по количеству реализованных возможностей.
Однако Unity обладает такими возможностями, как deferred освещение, стандартный набор
постпроцессинговых эффектов, SSAO, ускоренная проработка лайтмапов.С
6. Unity 3D поддерживает систему Level Of Detail (сокр. LOD), суть которой
заключается в том, что на дальнем расстоянии от игрока высокодетализированные модели
заменяются на менее детализированные, и наоборот, а также систему Occlusion culling, суть
которой в том, что у объектов, не попадающиих в поле зрения камеры не визуализируется
6
геометрия и коллизия, что снижает нагрузку на центральный процессор и позволяет
оптимизировать проект.
7. Модели, звуки, текстуры, материалы, скрипты можно запаковывать в формат
.unityassets и передавать другим разработчикам, или выкладывать в свободный доступ. Этот
же формат используется во внутреннем магазине Unity Asset Store, в котором разработчики
могут бесплатно и за деньги выкладывать в общий доступ различные элементы, нужные при
создании игр.
2.3 Этапы создания виртуального музея средствами Unity 3D
При создании виртуального музея. как и при строительстве настоящего сначала
необходимо построить само здание (стены),определиться с количеством и планом комнат.
Также поступал и я. Для начала выбрал схему и форму самого музея.
Пол состоит из нескольких составляющих, каждая из которых это куб(Cube)
преобразованный в прямоугольник путём изменения Scale в графе Transform. На любой
объект можно наложить текстуру, для пола я выбрал текстуру с изображением паркета.
Можно наложить любую текстуру, которая Вам понравится. Сделав одну составляющую
пола, я скопировал и вставил в проект ещё несколько таких. После я составил из всех этих
кусков один общий пол, сделав основание музея прямоугольным. Для создания стен, также
можно воспользоваться GameObject, создав сначала обычный куб (Cube), а уже потом придал
ему форму прямоугольной стены, но уже с другой текстурой.
7
И так, сделав основной каркас музея, я взялся за оформление его внутренней части.
Первым делом решил заполнить стены картинами. Чтобы создать картину, создал (Cube) и
растянул его, придав ему форму картины. Дальше условно разделил музей на 4 комнаты. В
первой комнате решил разместить информацию о самом Фёдоре Ивановиче Тютчеве. Во
второй я решил разместить стихи Фёдора Ивановича Тютчева. В третью комнату поместить
фотографии с Овстуга. В четвёртой комнате сделать портреты многих членов его семьи.
Занявшись оформлением первой комнаты, я скопировал несколько заготовок для картин и
поместил их на стены путём изменения их Transform(Position) и наложив на них текстуру
портретов Ф.И.Тютчева. Остальные комнаты я оформил по аналогии.
Следующий шаг: добавление освещения. При помощи GameObject(Directional Light)
можно полностью осветить музей. Добавил 3D модели светильников на потолок, изначально
они были просто объектами без какого-либо света, благодаря GameObject(Spotlight) сделал
свечение лампам, которые освещают картины.
Сделав освещения, я приступил к карте музея. Первым шагом нарисовал схему музея
в графическом редакторе Paint.NET. После того как у меня была готова карта, создал
отдельно от музея (Сube), на который повестил схему. Далее установил над платформой с
картой камеру GameObject(Camera) . Следующим шагом над каждой надписью комнат я
разместил GameObject(Cube) и сделал их невидимыми, выключив их (Mesh Render).
Когда основные элементы созданы, можно приняться за написание скрипта. Главной
целью скрипта было сделать возможным по щелчку мыши попасть в указанное место музея.
Предварительно для этого мне понадобилось сделать четыре прозрачных объекта, в которых
должен был появляться персонаж. Для этого подошли обычные GameObject(Cube), также их
пришлось сделать прозрачными с помощью (Mesh Render). Чтобы персонаж мог спокойно
через них проходить необходимо включить у всех четырёх кубов параметр Trigger.
После того, как скрипт был закончен, я прикрепил его к каждому из кубов,
находившихся над текстом на карте и к камере GameObject(Camera) которую создал заранее.
#pragma strict
var camera1 : Camera;var camera2 : Camera;
var Tutchev = false;var Famaly = false;
var stix = false;var Ovstug = false;
var Exit1 : GameObject; var Exit2 : GameObject;
var Exit3 : GameObject; var Exit4 : GameObject;
var player : GameObject;
function OnMouseEnter() {
renderer.material.color = Color.green;}
8
function OnMouseExit () {
renderer.material.color = Color.white;}
function OnMouseUp () {
if(Tutchev){
player.transform.position = Exit1.transform.position ;
camera2.enabled = false;camera1.enabled = true;}
if(Famaly){
player.transform.position = Exit2.transform.position ;
camera2.enabled = false;camera1.enabled = true;}
if(stix){
player.transform.position = Exit3.transform.position ;
camera2.enabled = false;camera1.enabled = true;}
if(Ovstug){
player.transform.position = Exit4.transform.position ;
camera2.enabled = false;camera1.enabled = true;}}
function Update () {
if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Escape)){
camera1.enabled = false;camera2.enabled = true;}}
Для удобства пользования программой, я создал меню. Зайти в меню можно нажав на
клавишу esc. Рядом с меню располагается карта музея. Для создания меню я использовал
несколько GameObject(Cube) и разместил их рядом с картой музея. Дальше в графическом
редакторе Paint.NET сделал для них текстуру с названием кнопки: настройки, помощь,
выход. Для графы "Настройки" добавил ещё одну камеру GameObject(Сamera). Затем я
добавил на каждую из кнопок меню скрипт:
#pragma strict
var camera1 : Camera;var camera2 : Camera;var camera3 : Camera;
var player : GameObject;var camera4 : Camera;
var Back = false;var Option = false;
var Heelp = false;var Exit = false;
var Visokie = false;var Back2 = false;
var Nizkie = false;var Back1 = false;
function OnMouseUp () {
if (Exit){
Application.Quit();}
else if (Nizkie){
9
QualitySettings.currentLevel = QualityLevel.Fastest; }
else if (Heelp){
camera2.enabled = false;
camera4.enabled = true; }
else if (Visokie){
QualitySettings.currentLevel = QualityLevel.Fantastic; }
else if (Back){
camera2.enabled = false;
camera1.enabled = true; }
else if (Back1){
camera3.enabled = false;
camera2.enabled = true; }
else if (Back2){
camera4.enabled = false;
camera2.enabled = true; }
else if (Option){
camera2.enabled = false;
camera3.enabled = true; }}
Сделав меню и карту, я добавил персонажа(First Person Controller).Это необходимо
для того, чтобы пользователь мог перемещаться по залам, прослушивать, смотреть, читать.
Он находится в стандартных наборах(Assets) и его можно добавить, просто перенеся на
сцену своего проекта.
Следующим шагом решил добавить возможность прослушать стих, нажав на него
кнопкой мыши. Для начала нашёл аудио файлы со стихами Ф.И.Тютчева, также мне
понадобилось добавить на персонажа компонент (Audio Source), которые позволяет ему
слышать звуки на сцене. Написав скрипт, поместил в него сам аудиофайл стихотворения.
#pragma strict
var kartina1 : GameObject;
var Stih : GameObject;
var qw = false;
var qs : GUISkin;
function OnMouseUp () {
if(kartina1){
Stih.audio.Play();}}
function OnMouseEnter () {
10
if(kartina1){
qw = true;}}
function OnGUI (){{
if(qw==true){
GUI.skin = qs;
GUI.Label(new Rect(Screen.width/2.5f, Screen.height/2,450,50)
,"Нажмите левую кнопку, чтобы прослушать стихотворение");
}}}
function OnMouseExit () {
if(kartina1){
qw = false;}}
Аналогично можно добавить любой аудиофайл. Также в данном скрипте описано, как
можно добавить подсказки на изображения. Это удобно использовать для добавления
информации на портреты и изображения.
Все дальнейшие действия повторяют уже описанные. Остается добавить контент в
музей и пригласить на экскурсию.
Заключение
В ходе исследовательской работы, были рассмотрены особенности и основные
характеристики виртуального музея, изучены возможности среды Unity 3D и был создан
виртуальный музей. Среда Unity 3D прекрасно подходит для создания виртуальных музеев,
позволяет создавать интересные приложения и может помочь в образовании и развитии.
Исходя из вышеизложенного, можно утверждать, что виртуальный музей
представляет собою компонент виртуального культурно-информационного пространства,
расположенного в сети, и позволяет собирать, сосредотачивать и связывать воедино
разнородную информацию (текстового, графического, звукового, видео, анимационного и
других форматов) по определенной тематике, как правило, не отображенной ни в одном из
реально существующих музеев.
Таким образом, задачи выполнены. Цель достигнута.
В перспективе существующий проект будет развиваться не только как музей
Ф.И.Тютчева. Интересно попробовать создать универсальный музей, который будет
наполняться самим пользователем, и обладать теми функциями, которые он захочет. Также
существующий музей и все последующие проекты будут реализовываться как мобильные
приложения.
11
Список литературы
1. http://www.elementalsweb.com/content/unity/museum/index.html
2. http://tyutchev.ru
3. http://www.ruthenia.ru/tiutcheviana/stihi/stihi.html
4. http://unity3d.com/ru
5. http://habrahabr.ru/post/161463/
6. http://docs.unity3d.com/ScriptReference/
Приложение «Виртуальный музей им. Ф.И. Тютчева» вы можете скачать
(https://yadi.sk/mail/?hash=pxhfKkNRCNVIvRLo6MZ6yLfgEO2eIYZLUoO5ZPhgDZ0%3D ) или
просмотреть в онлайн на сайте школы www.school9-32.ru в разделе «Виртуальный музей»
(http://www.school9-32.ru/index.php/muzej-fi-tyutcheva)
12
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа