本發(fā)明屬于工藝品三維虛擬展示技術領域，具體涉及一種基于Unity3D的陶瓷個性化定制與虛擬展示方法。

背景技術：

隨著人民生活水平的提高，客戶對于家用工藝品的要求不斷提高，定制個性化陶瓷工藝品的需求越來越強烈。人們希望買到的陶瓷工藝品不再是大眾化的，而是能彰顯個性，與眾不同。

隨著電子商務的快速發(fā)展，電子商務1.0已無法滿足消費者日益增強的個性化需求，以用戶為中心的“個性定制”服務已經(jīng)成為電子商務2.0的發(fā)展趨勢，陶瓷虛擬展示方法將廣泛應用于陶瓷工藝品的電子商務和網(wǎng)絡定制領域。對于用戶，該方法將傳統(tǒng)手工業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)相結合，所見即所得，把客戶個性化需求借助虛擬現(xiàn)實技術實時三維虛擬展示，使用戶全方位多角度地欣賞自己定制的陶瓷工藝品。對于廠商，該方法能真實反映客戶需求，快速地確認產(chǎn)品需求，高效的實現(xiàn)訂單模塊化，真正實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)+陶瓷個性化定制銷售?，F(xiàn)有陶瓷網(wǎng)絡定制系統(tǒng)大多是展示陶瓷產(chǎn)品照片或者圖像軟件中繪制的陶瓷效果圖片，展示效果單一，缺乏與客戶的互動。如何實現(xiàn)陶瓷工藝品的生產(chǎn)定制化及交互式的三維虛擬展示，成為陶瓷虛擬展示中研究的關鍵問題之一。

目前，Web3D技術應用于網(wǎng)上瀏覽三維形式表現(xiàn)出來的物體，并對其進行交互操作，以體驗身臨其境的奇妙感受。應用較廣泛的主流虛擬展示技術有：VRML(Virtual Reality Modeling Language)技術，Cult3D技術、JAVA技術、Quest3D技術、Unity3D技術?；赨nity3D的商品展示技術，國內(nèi)已經(jīng)有了許多研究成果，但是對基于Unity3D的陶瓷個性化定制領域研究未見報道，如何利用Unity3D技術進行陶瓷個性化定制與三維虛擬展示是亟需解決的技術難題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于Unity3D的陶瓷個性化定制與虛擬展示方法，解決了現(xiàn)有工藝品展示方法效果單一、無法讓用戶參與產(chǎn)品設計的問題。

本發(fā)明所采用的技術方案是，基于Unity3D的陶瓷個性化定制與虛擬展示方法，具體按照以下步驟實施：

步驟1、對陶瓷進行個性化建模；

步驟2、將步驟1所得陶瓷模型載入到Unity3D場景中，進行用戶交互；

步驟3、待步驟1和步驟2完成后，進行陶瓷材質貼圖的個性化設計以及三維虛擬展示。

本發(fā)明的特征還在于，

在步驟1中，陶瓷個性化建模的過程具體按照以下步驟實施：

步驟1.1、采用多邊形建模方法進行陶瓷款式平面圖的個性化設計，創(chuàng)建三個平面，將創(chuàng)建出的這三個平面作為陶瓷的正視圖、左視圖和后視圖的參考圖；

步驟1.2、將設計好的陶瓷款式平面圖導入步驟1.1所得的平面作為背景導入3D MAX中，得到陶瓷的正視圖、左視圖和后視圖；

步驟1.3、經(jīng)步驟1.2后，首先對陶瓷正身建模，采用畫線車削方法，在主視圖窗口用線工具繪制截面圖輪廓，進入VERTEX將平面頂點調整得到陶瓷正身正視圖的輪廓；根據(jù)陶瓷的三個視圖調整模型，調整OUTLINE數(shù)值使模型擁有厚度；調整線段刪掉多余的點，在邊緣添加點使邊緣圓滑，與正視圖截面吻合后在修改器面板選擇LATHE車削命令之后保存；

步驟1.4、進入FACE選擇步驟1.3所得模型的部分進行分離操作，分離的部分作為部件可附不同的貼圖材質，對各個部件的模型命名保存；

步驟1.5、先對模型的各部件的UVW展開，選擇棋盤格的貼圖作為UVW參考圖對陶瓷各部件的UVW進行調整直到達到紋理清晰逼真為止；再將陶瓷模型導出，保存為FBX文件，待用。

步驟2按照以下兩個步驟實施：

步驟2.1、場景搭建；

步驟2.2、腳本設計。

步驟2.1場景搭建的具體方法為：

將步驟1所得的FBX文件導入到Unity3D的Asset中，將陶瓷FBX格式的文件打包為Asset Bundle格式，并且將材質貼圖數(shù)據(jù)與陶瓷模型中各個部件的特征屬性存儲在數(shù)據(jù)庫并建立與模型的直接關聯(lián)，主要通過將陶瓷各部件的名稱及模型名稱及編號錄入數(shù)據(jù)庫；同時調節(jié)場景中燈光和攝像機，使模型清楚的顯示。

步驟2.2腳本設計的具體方法為：

通過存儲在數(shù)據(jù)庫中模型部件屬性信息生成陶瓷款式個性化設計菜單，給個性化設計菜單中的按鈕綁定點擊事件，實現(xiàn)陶瓷模型放縮、旋轉功能。

旋轉采用四元數(shù)旋轉表示。

在步驟3中，陶瓷材質貼圖的個性化設計，具體按照以下步驟實施：

步驟a、將陶瓷材質貼圖圖片的長和寬均處理為2的N次冪并對貼圖圖片兩端進行處理，使得所選圖案左右對稱，并保存；例如：陶瓷材質貼圖圖片的長和寬均處理為2的11次冪，此操作的目的是為了在給模型設計外觀時將材質貼圖清晰逼真的表示；材質貼圖是以二進制的形式存儲在數(shù)據(jù)庫中，將材質貼圖的信息讀出來，然后通過平鋪的方式將材質貼圖處理為對應設定的大小；為使貼圖材質美觀大方，符合實際，還要把對材質貼圖進行進一步處理：使用Photoshop軟件工具將材質貼圖兩端處理，使貼圖附著在模型上時兩端可以無縫貼合；

步驟b、將經(jīng)步驟a處理后的材質貼圖屬性信息存入數(shù)據(jù)庫；

步驟c、經(jīng)步驟b后，通過界面選擇陶瓷的部件名稱，通過陶瓷對象的Find命令找到想要的陶瓷部件，并且通過按鈕點擊事件將材質貼圖顯示出來，能選擇任意的材質貼圖對陶瓷的外觀進行設計，同時通過腳本設計實現(xiàn)的縮放、旋轉以及上下移動功能實現(xiàn)交互操作；

腳本設計的具體方法為：通過存儲在數(shù)據(jù)庫中模型部件屬性信息生成陶瓷款式個性化設計菜單，給個性化設計菜單中的按鈕綁定點擊事件，實現(xiàn)陶瓷模型放縮、旋轉功能，所述旋轉采用四元數(shù)旋轉表示。

在步驟3中，陶瓷三維虛擬展示過程具體如下：

先通過陶瓷部件屬性信息選擇符合條件的陶瓷模型并且加載到場景中；

然后對陶瓷各部件模型進行材質貼圖的選擇；

最后通過交互操作將陶瓷旋轉、移動、縮放，即能實時觀看陶瓷款式及面輔料個性化定制的陶瓷三維效果。

本發(fā)明的有益效果在于：

(1)本發(fā)明基于Unity3D的陶瓷個性化定制與虛擬展示方法，利用3Ds MAX對陶瓷的各部件分別進行建模，并結合Unity3D技術實現(xiàn)陶瓷選款、材質貼圖上傳、貼圖選擇、模型旋轉和縮放等功能，使用戶可以交互式定制陶瓷款式、材質貼圖和其他部件信息，并實時觀看所設計陶瓷的虛擬展示效果，體驗材質的真實感紋理與質感，滿足客戶自主性參與定制與多樣化展示服裝效果的需求。

(2)本發(fā)明基于Unity3D的陶瓷個性化定制與虛擬展示方法，解決了傳統(tǒng)服裝展示方法效果單一、缺乏真實感的問題。

附圖說明

圖1是本發(fā)明基于Unity3D的陶瓷個性化定制與虛擬展示方法的總流程圖。

圖2是本發(fā)明基于Unity3D的陶瓷個性化定制與虛擬展示方法中建模的流程圖；

圖3是本發(fā)明基于Unity3D的陶瓷個性化定制與虛擬展示方法中用戶交互流程圖；

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進行詳細說明。

本發(fā)明基于Unity3D陶瓷個性化定制與虛擬展示方法，如圖1所示，具體按照以下步驟實施：

步驟1、對陶瓷進行個性化建模，其流程如圖2所示，具體按照以下步驟實施：

步驟1.1、采用多邊形建模方法進行陶瓷款式平面圖的個性化設計，創(chuàng)建三個平面，將創(chuàng)建出的這三個平面作為陶瓷的正視圖、左視圖和后視圖的參考圖；

這三個平面的尺寸為：長628mm，寬444mm；

步驟1.2、將設計好的陶瓷款式平面圖導入步驟1.1所得的平面作為背景導入3D MAX中，得到陶瓷的正視圖、左視圖和后視圖；

步驟1.3、經(jīng)步驟1.2后，首先對陶瓷正身建模，采用畫線車削方法，在主視圖窗口用線工具繪制截面圖輪廓，進入VERTEX將平面頂點調整得到陶瓷正身正視圖的輪廓；根據(jù)陶瓷的三個視圖調整模型，調整OUTLINE數(shù)值使模型擁有厚度；調整線段刪掉多余的點，在邊緣添加點使邊緣圓滑，與正視圖截面吻合后在修改器面板選擇LATHE(車削)命令之后保存；

步驟1.4、進入FACE選擇步驟1.3所得模型的部分進行分離操作，分離的部分作為部件可附不同的貼圖材質，對各個部件的模型命名保存；

步驟1.5、先對模型的各部件的UVW展開，選擇棋盤格的貼圖作為UVW參考圖對陶瓷各部件的UVW進行調整直到達到紋理清晰逼真為止；再將陶瓷模型導出，保存為FBX文件，待用。

步驟2、將步驟1所得陶瓷模型載入到Unity3D場景中，進行用戶交互，其流程如圖3所示，具體按照以下步驟實施：

步驟2.1、場景搭建，具體方法如下；

將步驟1所得的FBX文件導入到Unity3D的Asset中，將陶瓷FBX格式的文件打包為Asset Bundle格式，并且將材質貼圖數(shù)據(jù)與陶瓷模型中各個部件的特征屬性存儲在數(shù)據(jù)庫并建立與模型的直接關聯(lián)，主要通過將陶瓷各部件的名稱及模型名稱及編號錄入數(shù)據(jù)庫；同時調節(jié)場景中燈光和攝像機，使模型清楚的顯示；

步驟2.2、腳本設計，具體方法如下：

通過存儲在數(shù)據(jù)庫中模型部件屬性信息生成陶瓷款式個性化設計菜單，實現(xiàn)陶瓷模型放縮、旋轉以及上下移動功能，具體是通過給個性化設計菜單中的按鈕綁定點擊事件實現(xiàn)的；

其中，旋轉采用四元數(shù)旋轉表示。

步驟3、待步驟1和步驟2完成后，進行陶瓷材質貼圖的個性化設計以及三維虛擬展示：

陶瓷材質貼圖的個性化設計，具體按照以下步驟實施：

步驟a、將陶瓷材質貼圖圖片的長和寬均處理為2的N次冪并對貼圖圖片兩端進行處理，使得所選圖案左右對稱，并保存；例如：陶瓷材質貼圖圖片的長和寬均處理為2的11次冪，此操作的目的是為了在給模型設計外觀時將材質貼圖清晰逼真的表示；材質貼圖是以二進制的形式存儲在數(shù)據(jù)庫中，將材質貼圖的信息讀出來，然后通過平鋪的方式將材質貼圖處理為對應設定的大??；為使貼圖材質美觀大方，符合實際，還要把對材質貼圖進行進一步處理：使用Photoshop軟件工具將材質貼圖兩端處理，使貼圖附著在模型上時兩端可以無縫貼合；

步驟b、將經(jīng)步驟a處理后的材質貼圖屬性信息存入數(shù)據(jù)庫；

步驟c、經(jīng)步驟b后，通過界面選擇陶瓷的部件名稱，通過陶瓷對象的Find命令找到想要的陶瓷部件，并且通過按鈕點擊事件將材質貼圖顯示出來，能選擇任意的材質貼圖對陶瓷的外觀進行設計，同時通過步驟2.2(腳本設計)實現(xiàn)的縮放、旋轉以及上下移動功能實現(xiàn)交互操作。

陶瓷虛擬展示過程具體如下：

先通過陶瓷部件屬性信息選擇符合條件的陶瓷模型并且加載到場景中；然后對陶瓷各部件模型進行材質貼圖的選擇；最后通過交互操作將陶瓷旋轉、移動、縮放，即能實時觀看陶瓷款式及面輔料個性化定制的陶瓷三維效果。

實施例(以陶瓷杯子模型為例)

步驟1、對陶瓷進行個性化建模，如圖2所示，具體方法如下：

陶瓷個性化建模的過程為將陶瓷模型通過輪廓車削整體建模，進入FACE選擇模型的部分位置進行分離操作，分離的部分作為部件可附不同的貼圖材質；分別為：陶瓷正身、陶瓷底部及陶瓷頸部，將它們整合為陶瓷模型保存FBX文件格式：

步驟1.1、采用多邊形建模方法進行陶瓷款式平面圖的個性化設計，得陶瓷的正視圖、左視圖和后視圖，將陶瓷的正視圖、左視圖、后視圖作為背景導入3D MAX中作為參考，在各個視圖中調整；

采用畫線車削方法進行陶瓷正身生成，在主視圖窗口用線工具繪制截面圖輪廓，進入VERTEX將平面頂點調整得到陶瓷正身正視圖的輪廓，根據(jù)陶瓷的三個視圖調整模型，調整OUTLINE數(shù)值使模型擁有厚度；

調整線段刪掉多余的點，在邊緣添加點使邊緣圓滑，與正視圖截面吻合后在修改器面板選擇LATHE(車削)命令之后保存，先得出合適的陶瓷杯子正身型體。

步驟1.2、由于陶瓷杯子擁有把手部分，接下來要制作被子把手部件，具體方法為：將得到的杯子正身型體轉化為可編輯多邊形，進入修改面板，進入FACE(面)選擇正身模型的杯子把手部分進行擠壓操作，進入VERTEX(點)選擇將擠壓出來的部分調整杯把的位置，連續(xù)擠壓兩次Delete(刪除)頂面，手動焊接這幾個點使把手整個形成；進入修改面板，進入FACE(面)選擇正身模型的杯子把手部分分離操作，分離的部分作為部件可附不同的貼圖材質，對各個部件的模型命名保存；

步驟1.3、為了使陶瓷展示過程更為逼真，還需要根據(jù)實際需求為其貼上合適的材質貼圖，需在3Ds MAX中對模型的各個部件的UVW展開，選擇棋盤格的貼圖作為UVW參考圖對陶瓷各部件的UVW進行調整直到達到紋理清晰逼真為止；最后將陶瓷模型導出為FBX文件；

步驟2、將步驟1所得的陶瓷模型載入到Unity3D場景中，進行用戶交互，具體方法如下：

步驟2.1、場景搭建：需要將步驟1建好的陶瓷FBX文件導入Unity3D的Asset中，將陶瓷FBX格式的文件打包為Asset Bundle格式，并且將材質貼圖數(shù)據(jù)和陶瓷模型的各個零部件如底部模塊，頸部模塊等特征屬性存儲在數(shù)據(jù)庫并建立與模型的直接關聯(lián)；主要目的是通過程序將陶瓷模型載入到Unity3D場景中指定位置，為實現(xiàn)用戶交互功能提供基礎；同時調節(jié)場景中燈光，攝像機，將模型清楚的顯示出來；

步驟2.2、腳本設計：通過存儲在數(shù)據(jù)庫中模型部件屬性信息生成陶瓷款式個性化設計菜單，實現(xiàn)陶瓷模型放縮、旋轉以及上下移動功能，實現(xiàn)用戶交互；

步驟3、陶瓷材質貼圖的個性化設計以及三維虛擬展示：

陶瓷材質貼圖個性化設計：首先將陶瓷材質貼圖圖片的長和寬均處理為2的N次冪并對貼圖圖片兩端進行處理，使得所選圖案左右對稱，并保存；保證材質貼圖的紋理與實際陶瓷材質貼圖紋理更相似、更逼真，在這里將陶瓷的材質貼圖處理為2的11次冪；其次，將材質貼圖的屬性信息存入數(shù)據(jù)庫；通過步驟2中生成的個性化設計界面(GUI)實現(xiàn)交互操作，選中界面菜單中陶瓷的任一部件名稱，比如選中的是底部，那么可以選中任意一款材質貼圖為底部外觀進行個性化設計，并及時觀看設計效果；如此繼續(xù)，可將陶瓷所有拆分的部件進行材質貼圖，最后實現(xiàn)陶瓷的個性化設計；

三維虛擬展示過程：首先通過陶瓷部件屬性信息找出符合條件的陶瓷模型并且加載到場景中；然后將為陶瓷各部件模型選擇材質貼圖，即對步驟1中分好的部件進行個性化設計，具體包括對正身、底部、頸部進行材質貼圖個性化設計；最后通過步驟2實現(xiàn)的交互功能將陶瓷旋轉、移動、縮放，實時觀看陶瓷款式及材質貼圖個性化定制的陶瓷三維效果。

本發(fā)明基于Unity3D的陶瓷個性化定制與虛擬展示方法，利用3Ds MAX對陶瓷進行建模，并結合Unity3D技術可以實現(xiàn)陶瓷選款、材質貼圖選擇、旋轉和縮放等功能，使用戶可以交互式定制陶瓷款式、材質貼圖，并實時觀看所設計陶瓷的虛擬展示效果，體驗真實感紋理與質感，滿足客戶自主性參與定制與多樣化展示效果的需求，解決了傳統(tǒng)工藝品展示方法效果單一、缺乏真實感的問題。