该成果依托Unity3D软件拓展开发而成,以插件的形式重新定义了Unity3D的开发模式,用户使用期间无需掌握任何编程技能,使用鼠标点击及拖拽等即可快速完成开发过程。
目前国内外可视化、参数化编程软件(如MakeReal3D、Scratch等)虽然功能强大,但操作过程复杂,用户学习成本高,且大多只支持单一平台的发布。本系统通过对Unity3D大量编辑器脚本的拓展编辑,实现了对Unity3D的可视化、参数化编程。用户按照提示信息逐步完成各项参数设置,系统后台智能生成相应代码属性,即可自行快速创作一款虚拟现实软件。本系统体积小、操作简单、支持多平台一键发布。
该成果功能依次包括:场景管理、模型导入、调整模型初始状态、调整模型贴图材质、逻辑功能设置(模型旋转缩放、模型爆炸视图、模型顺序拆装、模型手动拆装、标签展示、运动模拟)、视频录制和软件发布等。它是由“创建软件”到“设置软件视觉效果”到“设置逻辑触发功能”再到“一键发布多平台软件”四大模块所组成的一站式虚拟现实软件开发系统。
该成果极大地提升了用户制作VR资源软件的速度,降低了制作VR资源软件的门槛。
1、无需具备编程基础,即可实现VR互动内容的开发、设计。VR快速开发系统是一个零门槛的VR开发工具,互动内容开发及设计完全不用编程,不用写代码,不须具备编程基础,完全的可视化设计制作,所做即所得。系统功能依次包括:场景管理、模型导入、调整模型初始状态、调整模型贴图材质、逻辑功能设置、视频录制和软件发布等。操作简单易学,无需编程即可快速完成VR内容的制作,直接省去了编程、渲染、动作调试等环节,极大地降低了制作产品门槛,既节省了人力成本又提高了内容的制作效率。
2、体量小,兼容度高。系统软件体量(不包括unity3d)不超过10M,但功能方面具有高兼容性(支持3dsMax、Pro/e、UG、SolidWorks、Catia、Revit、Maya等多平台)、功能丰富、快速上手、门槛低等特性,使用户在资源设计制作等方面的效率提升至少30%,极好地满足了个性化VR自创需求和高校师生参与产品创作研发的需要。
3、完成作品可独立运行。该系统为设计开发工具,发布完成的作品可独立运行,不需要再安装平台环境,可完全脱离平台限制
零编程VR资源快速开发系统以实时性、交互性为基础,注重逼真度和沉浸感,可广泛应用于虚拟仿真教育、工业设计、机械仿真等领域。
虚拟仿真教育:Unity 3D 应用于虚拟仿真教育是教育技术发展的一个飞跃,它营造了自主学习的环境,由传统的“以教促学”的学习方式变为学习者通过自身与信息环境的相互作用来得到知识、技能的新型学习方式。该系统可以帮助学校、企业快速构建起教学内容,直接省去了编程、渲染、动作调试等环节,极大地提升了用户制作VR资源软件的速度,降低了制作VR资源软件的门槛,既节省了人力成本又提高了VR内容的制作效率。
工业设计:该系统将设计视角提升到数字化的所见即所得的完美境界,大大提高了设计和规划的质量与效率。设计者可以完全按照自己的构思去构建和装饰模型,可以任意变换模型的尺寸、外观、色彩,并去观察设计的内部、外部效果,直到满意为止,既节约了时间,又节省了做模型的费用。
机械仿真:该系统广泛地应用到机械仿真的各个环节,对企业提高开发效率,加强数据采集、分析、处理能力,减少决策失误,降低企业风险起到了重要的作用。
该成果由陈清奎院士、教授、博士带领15人核心研发团队开发,该团队含3名专家教授,12名企业研发工程师,从项目调研、需求策划、技术路线、功能开发到软件封装一站式创新打造。
陈清奎院士作为项目主持人,整体负责该成果的顶层设计、技术路径规划、逻辑功能搭建及考核验收等。陈清奎,教授、博士、俄罗斯自然科学院院士,教育部高等学校工程图学课程教学指导分委员会委员,中国职业技术教育学会产教科融合工作委员会副主任,山东省本科机械类专业及机械基础课程教学指导委员会委员,国家级建筑工程及装备虚拟仿真实验教学中心主任,山东省虚拟现实产业联盟副理事长,济南科明数码技术股份有限公司董事长。主要从事虚拟现实技术、数字化设计与制造、教育信息化方面的教学科研工作,获国家级教学成果二等奖2项、山东省优秀教学成果奖6项(特等奖1项、一等奖2项、二等奖3项),山东省科技进步二等奖1项;主持国家级教研项目2项、国家级一流课程1门、山东省一流课程3门、山东省优秀教材1本;完成国家863计划等项目70余项;出版专著1本,主编教材7本,参编出版教材18本;获国家专利14项,软件著作权 42项,发表论文 70余篇。
该成果为企业内部立项研发,投资额400万元,目前面向教育领域的无编程VR教学资源开发系统已进行软件封装,并开始在高等院校、职业院校进行推广,累计形成销售收入2000余万元。目前,正依托济南职业学院陈清奎院士工作站,进行面向智能制造领域的零编程VR资源开发工具的研发,并持续面向不同行业进行不同的零编程VR工具开发。
成果推动作用:
在技术层面,零编程VR资源快速开发系统将使用户摆脱不会编程,不会写代码就不能制作VR资源的束缚,用户使用期间无需掌握任何编程技能,按照提示信息逐步完成各项参数设置,系统后台智能生成相应代码属性,使用鼠标点击及拖拽等即可快速完成开发过程。满足了更广阔用户对VR资源开发的需求。使用者可以利用本系统,充分发挥自己的专业能力,制作出更加符合专业需求,更加便于使用的VR资源。
在经济效益上,以在教育领域的应用为例,零编程VR资源快速开发系统通过支持、赞助相关大学生创新大赛及在高校中试用推广,目前已得到很多高校、师生的认可。就目前市场前景测算,预估年新增销售收入能达到2400万。随着在智能制造等其他领域的拓展,该成果在专业化、智能化层面将展示更加强大的力量,带来更高的经济效益。
在社会效益上,该成果可以帮助使用者快速构建起资源内容,直接省去了编程、渲染、动作调试等环节,极大地提升了用户制作VR资源软件的速度,降低了制作VR资源软件的门槛,既节省了人力成本又提高了VR内容的制作效率;同时,可供教育、智能制造等行业从业者、学生、智能制造产业从业者在不写代码,不具备编程基础的条件下,尽情实现VR资源功能,并实际应用于教育、产业等领域。该产品属于填补产业空白,实现工具本身经济效益的同时,可扩展至行业应用,获取高附加值。
本成果为企业自主研发,知识产权归公司全权所有,转化方式不限,转化方向不限,希望有VR资源开发需求的企业、团体或者个人都可以共享到“普惠VR”的福利。