[发明专利]一种基于Unity3D的虚拟陶瓷设计方法

权利要求书

1.一种基于Unity 3D的虚拟陶瓷设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，在Unity中集成VR、Leap Motion的开发环境；

步骤2，将虚拟现实场景分成远景和近景两个部分；所述的远景采用实拍照片合成，所述的近景采用3D建模软件进行模型构建；

步骤3，设计动态变化的陶瓷结构；陶瓷结构定义为：

P_n,m：＝{(h_i,R_i,r_i)|R_i＝R(h_i),r_i＝r(h_i),h₁…h_n∈R}

其中，h_i表示圆环截面C_i的高度，h_i∈[h₁,h_n]，(h₁,h_n∈R)，R表示实数集合，R_i表示圆环截面外半径，r_i表示圆环截面内半径，内外半径被连续闭区间[h₁,h_n]中的光滑函数r_i:R→R，R_i:R→R定义，n为陶瓷的圆形截面环个数，m为每个圆形截面环上的顶点数，v_i,j表示圆环截面C_i内环的第j个顶点，V_i,j表示圆环截面C_i外环的第j个顶点；

步骤4，定义陶瓷网格属性的计算方法；具体过程为：将自定义网格顶点分布形式分为内外侧面、顶部内外侧面交接处和内外底面，根据这三种情况，对网格的顶点、三角形序列、顶点的法向量、UV坐标进行重新计算；其中，对网格的内外侧面和内外侧面衔接处做统一处理，将内外侧面、内外侧面衔接处网格整体展开，作为普通的长方形网格面；

步骤5，定义高斯函数参数，通过该函数控制陶瓷网格半径和高度变化，实现在虚拟环境中的动态变化；定义高斯函数参数具体为：用高斯分布与陶瓷轮廓的形变曲线拟合，计算出符合物理情境的参数，公式为：

其中，参数μ始终为0；

步骤6，对陶瓷材质进行渲染；

步骤7，实现对陶瓷网格数据的动态保存和加载；

步骤8，功能集成。

2.根据权利要求1所述的基于Unity 3D的虚拟陶瓷设计方法，其特征在于，所述顶点的法向量值为顶点周边不同的三角形面片的法向量的平均值。

3.根据权利要求1所述的基于Unity 3D的虚拟陶瓷设计方法，其特征在于，计算UV坐标时，将网格内外侧面以及内外侧面衔接处的贴图在U方向上进行水平镜像，使贴图在首尾相连时不会出现分割线。

4.根据权利要求1所述的基于Unity 3D的虚拟陶瓷设计方法，其特征在于，步骤6的具体过程为：将陶瓷网格加入到实现的虚拟场景之中，通过不断的贴图和参数调整，最终确定陶瓷贴图渲染方案。