[发明专利]基于Unity3D的三维虚拟人群场景生成方法

说明书

一种基于Unity3D的三维虚拟人群场景生成方法，包括1.建立数据库；2.建立静态虚拟环境；3.建立事件；4.建立人物模型；5.建立故事控制对象；在故事控制对象内构建事件树、事件触发生成子对象、事件选择子对象、事件冲突检测子对象、人群动态生成子对象；6.由游戏引擎调用故事控制对象生成三维虚拟危险环境；7.完成三维虚拟危险环境的构建。本发明将人群、环境和事件三个要素进行统一设计，功能完善，运用Unity3D游戏引擎提供的组件以及插件，简化开发操作。本发明综合了虚拟人群场景开发所需的基本设计要素，提高了虚拟人群危险场景生成工作以及类似游戏环境的开发工作效率，具有功能完善和开发效率高的优点。

技术领域

本发明属于计算机技术领域，更进一步涉及计算机图形学技术领域中的一种基于Unity3D的三维虚拟人群场景生成方法。本发明主要用来生成虚拟世界的大规模人群及相关环境、事件等，实现复杂人群仿真场景的快速建立。所述场景生成方法可用于仿真技术开发，模拟大规模人群及相关环境、事件等，以及相关游戏场景开发。本发明作为游戏开发，公共安全等相关领域基础研究，使用Unity3D游戏引擎具有的模块和插件进行开发，涉及具体操作技术，可以有效简化该场景设计方面的操作。

背景技术

由大规模人群构成的虚拟场景是虚拟现实的重要组成部分。生成具有高保真度的虚拟人群场景在数字娱乐、虚拟演练、建筑设计、安全工程等领域具有广泛应用价值。然而，人群场景的设计十分复杂，除了需要模拟人群行为之外，还需要考虑人群生成问题以及相关环境、事件的设计。目前，一些技术在场景生成时，只涉及环境开发方面，缺乏背景事件和背景人物设计，如何系统化地构建虚拟人群场景目前还缺乏有效的方法。同时存在一些技术在场景生成操作上与开发平台所提供的操作不能一一对应的问题，如何将人群、环境和事件三个要素进行统一设计，运用现有开发平台便捷操作，实现流程化场景生成是一个需待解决的问题。

中国大唐集团科学技术研究院有限公司在其提出的专利申请“虚拟现实漫游场景生成方法及系统”(申请号CN201310284812.9申请公布号CN103440357B)中公开了一种基于数据转换技术的虚拟现实漫游场景生成方法及系统，该方法包括：通过精确建模的方式设计虚拟场景的空间结构，生成基础环境模型数据；将建模设计完成后的基础环境模型数据，进行跨平台的可视化仿真数据转换处理，转换为虚拟场景环境模型数据；通过预先设置的可视化虚拟漫游设计平台接口加载转换后的虚拟现实场景环境模型数据，生成虚拟现实漫游场景并进行交互式操作。本申请以解决现有技术中通过工厂三维布置设计管理系统所设计完成的结构模型不能被虚拟现实交互动作设计平台所识别的问题。该专利申请存在的不足是：没有指定具体开发平台，在实际的场景开发当中，不同的开发平台所具备的操作与该方法的操作并不能一一对应，增加的实际开发的难度。

福建工程学院在其提出的专利申请“一种3D场景的实时生成方法”(申请号CN201410830804.4申请公布号CN104599319A)中公开了一种3D场景的实时生成方法。该方法包括以下步骤：a)建立场景的空间数据库；b)设计自动推理机；确定各个场景内对象的行为模式，写入到一个推理机组件中；声明一个Unity3D空对象，将推理机组件负载于Unity3D空对象上，c)自动推理机驱动；利用Unity3D引擎刷新所有对象的Update()函数，d)以人称控制器为参考对象，划定空间渲染区域；e)实时场景生成；通过查询空间数据库获得Unity3D引擎会再次生成的对象，该对象数据通过自动推理机求得，实时生成3D场景。该专利申请存在的不足是：缺少对人群、环境和事件三个要素进行统一设计。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的问题，提出了一种基于Unity3D建模技术的虚拟危险场景生成方法，可用于快速生成由虚拟人群以及相关环境因素所构成的虚拟场景。

本发明的具体步骤如下：

(1)建立数据库：