李世博 彭旭升 孙芳

摘要：目的：随着全球化的不断发展，汉语言文化在世界范围内受到越来越多的关注和认可，汉语推广已成为中国文化走向世界的重要方式之一。越来越多的人开始学习汉语，汉语言文化的热度不断攀升，这为汉语学习和推广提供了更广阔的空间。然而，传统的学习方式往往单一枯燥，难以激发人们的学习兴趣。为突破传统汉语学习方式的局限性，文章提出设计基于Unity3D的汉语言文化体验馆。方法：该体验馆通过搭建虚拟现实环境，实现趣味问答、趣味文字、趣味观影和海报展览四个人机交互功能，为学习者提供丰富的学习内容。用户可以在虚拟环境中了解汉语言文化，感受其魅力。在趣味问答环节，用户可以测试自己的汉语水平和对汉语言文化的了解程度。趣味文字环节提供有趣的方式来学习汉字和词语，通过拼字游戏等方式加深记忆。趣味观影环节让用户欣赏精选影片，更好地了解汉语文化和历史。在海报展览环节，用户可以欣赏精美的汉语文化海报，并了解其文化内涵。结果：通过沉浸在虚拟环境中，学习者可以更好地了解和体验汉语言文化。这种创新的学习方式不仅能提高学习者的学习效率，而且能激发他们的学习兴趣，促进汉语言文化的传承和推广。结论：基于Unity3D的汉语言文化体验馆可以为学习者提供一种全新的学习方式，使他们在虚拟环境中更好地了解汉语言文化。

关键词：虚拟现实；Unity3D；汉语言文化；体验馆；交互设计；虚拟漫游

中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1004-9436（2023）21-00-03

0 引言

文化是人们的精神食粮，文化馆是人们追求智慧文化、接受文化熏陶的场所。随着物质水平的提高，人们的精神需求也迫切需要得到满足。近年来，世界范围内掀起了一股学习汉语言文化的热潮，但学习方式较为单一枯燥。同时，实体文化馆的社会地位逐渐降低，亟须更新展览内容和方式，以推动自身发展。本文以3DMAX为工具完成人物场景的建模，并通过对Unity虚拟现实引擎的研究，实现汉语言文化体验馆的核心交互功能，为用户搭建了一个接触汉语言文化和虚拟现实技术的平台，让用户感受到汉语言文化的魅力。

虚拟现实技术作为计算机领域的前沿技术，其创新性和挑战性都非常强［1-3］。利用虚拟现实技术可以创造一种虚构环境，借助各种传感器设备使用户仿佛置身其中，实现用户与虚构环境的自然互动，让用户感受中华优秀传统文化的博大精深。

1 场馆设计

1.1 体验馆场景设计

参考宋代建筑特点及布局结构，本场馆主场景设计古色古香，左右对称，内设中堂，且中堂两边各有屏风分隔。中堂文化承载着中华民族优秀传统文化的雅韵，展现了汉语言文字的形成过程，凸出了“中庸之道、天人合一”的中华传统观念。屋顶则设计为十二生肖剪纸画，其丰富的文化寓意与人们的生活息息相关，是学习和了解中国文化较为生动的窗口，提高了汉语文化学习的形象性与趣味性。设计精巧，空间纯粹，整体布局和谐典雅，将我国底蕴深厚、源远流长的汉语言文化展现得淋漓尽致。

1.2 功能模块设计

体验馆设有趣味文字、趣味观影、趣味海报、趣味答题等功能区，用户可以自由漫游，产生置身于真实场景中的感觉。在本场馆中，用户以第一人称视角在展厅中漫游。在场景中，用户可以进行前进、后退、左右平移、翻滚、下蹲等操作，以调整视角。趣味文字区共展现了8个甲骨文与现代文字之间的历史演变；趣味观影区设有讲述“老”“家”这两个字的演变历史的影片；趣味海报区设有10组海报，每组3到4张，共31张，均为查阅大量资料并结合对汉语言文化的理解进行的原创设计；趣味答题区设有与海报内容相呼应的10道题目，用户看完海报后即可答题。用户在以上功能区，均可以通过鼠标点击获得交互体验。

2 系统架构

体验馆采用了3DMax、Unity3D和C#等技术，其中3DMax用于较为复杂的建模，将建好的模型导出为FBX格式文件并在Unity3D中进行渲染和摆放。Unity3D的主要作用是接收導入的模型，并进行渲染、调光等操作，以提高模型的逼真度，为用户带来更好的视觉体验。此外，一些简单模型和场景布局也可以在Unity3D中完成。最终，将所有模型整合起来以完成整个体验馆及功能区的建模［4］。模型建立完成后，使用C#脚本语言开发人机交互脚本，包括行走、场景切换、防碰撞及交互功能等。其中，行走主要是摄像机的移动，防止碰撞的代码确保用户体验，交互功能可以通过鼠标或者左右键来实现。通过这些脚本的开发，用户可以在汉语言文化体验馆内进行虚拟漫游。

3 系统设计

3.1 3DMax建模

在场景的搭建过程中，参观了一些线下展览馆。搭建体验馆时，设计了许多具有中国古代特色的元素，如中堂内的八仙桌、太师椅、瓷器展柜、壁画、屏风等。通过对建好的实物进行渲染等操作，使模型更加逼真，增强用户的沉浸感［5］。3DMax主要用于场馆内各种物体的建模，需要充分展现出模型的形状和外观，给人带来身临其境般的体验。

另外，人物模型的搭建同样利用3DMax。首先需要明确主角的外观特征，包括身高、外貌等，可使用平面图来呈现人物样貌。其次，可以使用3D技术将整个人物模型呈现出来。在3DMax中，人物模型可能缺乏色彩，为了解决这个问题，可以使用3DMax插件Bodypaint添加色彩，使人物更加生动传神。同时，利用FBX模型资源——BIP骨骼文件、角色模型文件、动作文件等控制角色动作，完成角色设计，右键点击Assets→Import Package→Characters导入内置角色控制资源包，并通过Scale Factor等组件进行细节配置，调整角色的各个动作，最后得到成品［6］。在3D模型制作完毕后导出FBX格式文件。

3.2 Unity3D建模与渲染

使用3DMax完成复杂物体的建模后，可以将所有实物导入Unity3D，这样可以方便地进行后续的处理。Unity3D是目前三维漫游领域的主流软件，其优秀的三维引擎可支持多种软件导入的三维模型［7］。运用Unity3D主要完成整体环境的建模，整个环境的渲染也在其中进行，可以添加灯光渲染效果，使整体环境古色古香，贴合模型主题。整个场馆建模完毕后，在Unity3D软件中对相应的物体编写C#脚本，如点击几个功能区封面交互功能，插入C#脚本后编写点击交互等操作，使系统可以进行虚拟漫游。

3.3 C#脚本编写

系统中有几个关键脚本需要编写，包括用于虚拟漫游的摄像机前后左右移动脚本及防止碰撞的代码，优化用户体验；点击交互的脚本，让用户能够与虚拟环境进行互动［8］。代码编写完成后，用户可以沉浸在虚拟环境中，实现在整个系统中的虚拟漫游和交互体验［9-10］。摄像机的移动由键盘或鼠标控制，代码控制偏移度和平滑程度，实现第一人称视角和第三人称视角的结合，提供学习体验。交互体验主要通过鼠标实现海报阅览、文字转换及交互答题。以海报展览为例，当人物走到这个区域，眼前会出现一个画布，即Canvas。Canvas及其下面的所有组件都是隐藏的，只有用户点击此处，画布才会显示出来，然后进行相关交互。主要通过界面交互控制文件QuestionBankItem以及ShowIMGItem中的代码进行用户交互设计［11-12］，其中代码逻辑如表1所示。

4 成果展示

经过整个系统的建模和脚本代码编写，汉语言文化体验馆的虚拟漫游和交互体验基本完成。用户可以通过按下键盘上的W、S、A、D这四个键来控制人物的前进、后退、左右移动，并使用C、V键来完成翻滚、下蹲等动作，以完成虚拟漫游。此外，用户还可以通过拖动鼠标来选择参观方向。在体验四大功能区时，均可点击鼠标进行交互。本场馆的设计可以改变汉语言学习枯燥乏味的现状，提高汉语言学习的生动性与趣味性，激发体验者的学习兴趣。系统测试结果如图1所示。

5 结语

汉语言文化承载了中国传统文化的丰富底蕴，语言文字是文化传承的载体，是国家繁荣发展的根基。汉语言文化传承创新，在坚定文化自信和文化自觉、增强民族凝聚力方面发挥着重要作用，为汉语言文化学习者学习理念的转换和文化传播者传播内容的设计提供了相应的理论和实践支持。拓展文化体验馆的公共教育功能，有利于唤起人们对语言的自觉意识，传承中华优秀传统文化，推动区域国际教育交流，服务国家传统文化教育改革和发展大局。虚拟现实技术在汉语言文化体验馆领域的推广和使用，刺激了场馆等向计算机化、数字化的方向发展，使文化体验馆的运营不再受时间、地点等物理因素的限制，真正意义上拓展了文化体验馆的公共教育和社会教育功能，实现了推广虚拟现实技术、促进虚拟现实技术发展、普及汉语言知识、弘扬汉语言文化精神等目的。

参考文献：

［1］ 赵沁平.虚拟现实综述［J］.中国科学（F辑：信息科学），2009，39（1）：2-46.

［2］ 李敏，韩丰.虚拟现实技术综述［J］.软件导刊，2010，9（6）：142-144.

［3］ 张毅.虚拟现实技术的发展现状与展望［J］.电脑迷，2017（11）：32-35.

［4］ 温子燊，刘萤.基于Unity3D引擎的VR用户交互设计与实现［J］.信息与电脑（理论版），2020，32（3）：60-61.

［5］ 吴保文，杨柏军.基于3ds Max与Unity 3D的虚拟展厅图片更新的实现［J］.文山学院学报，2016，29（6）：56-58.

［6］ 张华振.基于Unity3D技术的塔防游戏虚拟人物动作控制方法［J］.智能计算机与应用，2022，12（8）：187-189，195.

［7］ 吴亚莉.基于unity3D的景别剪辑教學环境构建［J］.艺术科技，2019，32（1）：80-81.

［8］ 曲蕴慧，白新国.基于3DMax及Unity3D的博物虚拟展示系统设计与实现［J］.微型电脑应用，2022，38（4）：1-3.

［9］ 倪乐波，戚鹏，遇丽娜，等. Unity3d产品虚拟展示技术的研究与应用［J］.数字技术与应用，2010（9）：54-55.

［10］ 庄楚鑫，刘宏宇.基于Unity3D的图书馆虚拟阅读系统［J］.软件导刊，2020，19（3）：168-171.

［11］ 姚子杰.基于Untiy3D的《乌龟速递》游戏程序开发［J］.艺术科技，2015，28（8）：52-53.

［12］ 刘洋.基于Unity 3D的耀州瓷三维虚拟展示技术研究［J］.艺术科技，2015，28（9）：74-79.