1.1 研究目的及意义

随着计算机科学技术的不断发展，计算机对生活带来的便利越来越多。科学技术成为了第一生产力，计算机程式也得到了飞速的发展。以计算机模拟生活中各类场景的电子游戏或应用程序已经越来越得到了对民众的普及与广泛应用，这些模拟可以涉及到生活中的方方面面。买房是中国人人生中的一件大事，而对房间与家具位置的提前的规划与布局，将会很大影响到往后几年乃至几十年的生活质量。因此，以Unity3D的程式来协助模拟对未来住房房间与家具位置的规划，是一件需要开拓并深入的项目主题。其中，对Unity3D程式的编写是需要深入研究的方面之一，是此种模拟住宅房间规划应用的核心技术。

计算机技术使各种应用层出不穷，随着人们生活水平的不断提高，各种电子应用在人们的生活中已不可或缺。Unity3D类似于Director, Blender game engine, Virtools, Torque game Builder等，都是以交互图形化开发环境作为软件的主要方式。它的编辑器运行在Windows和Mac OS X操作系统下，可以将自己开发的游戏或应用程序发布到Windows、Mac、Wii、iOS和Andriod平台。我们还可以使用Unity web player插件发布用于Mac和Windows web浏览的web应用程序。Mac widgets也支持它的web播放器。此外，Unity3D软件也可以在虚拟现实中得到广泛的应用。本课题的目的是通过开发模拟居室规划的形式，熟悉和了解Unity3D软件的相关技术操作，以便能够在未来3D发展的大趋势中做得更好。

该设计所开发这款应用所用的软件方法论是敏捷方法论，它是一种开发产品的方法。使用短迭代——其主要思想不是从头到尾完成整个项目，而是在短时间内为当前项目创建一些小特性。这样，每次迭代的结果都被用来调整项目计划。而Unity3D是由Unity Technologies开发的一个让使用者创建诸如三维视频游戏、建筑可视化、实时三维动画等互动内容的多平台、综合型开发工具，是一个专业3D引擎。本设计将利用3ds Max和Adobe Photoshop来制作生成此3D应用的各类3D模型与二维背景的素材。基于Unity3D，使各类素材与工程化的脚本语言结合，达到设计出能够模拟住宅内部布局与规划的3D应用。因此，很自然地就可以通过一种设计，用Unity3D的程式来模拟计算出各种房间布局的预规划合理性，使购房者对房间的布局与规划得到更深层次的理解，为购房者提供沉浸式的体验。

1.2 国内外研究现状

联众、中国游戏中心等成熟平台的推出，标志着休闲游戏已开始在中国扎根。联合媒体自1998年成立以来，一直在实施其原有的自由战略。不过，联合媒体是一个较早进入者，在同行中拥有强大的品牌影响力，一旦宏碁戏剧谷(acer drama valley)等类似平台退出竞争，它就会退出。

腾讯游戏频道作为中国最大、最知名的专业游戏网站之一，在休闲游戏节目方面有着其他专业游戏网站无法比拟的优势。它有多年的历史。这款应用每天的页面浏览量超过70万次。

根据Newzoo 2010年发表在美国和欧洲球员在关键市场调查:各种各样的用户通过社交网络平台和移动接入平台玩休闲游戏,尽管社交网络平台的使用,移动设备和专业的休闲游戏平台,玩家之间的重叠,但比例的来自世界各地的玩家数量仍然非常令人惊讶。

在2004年的时候，Unity3D在代码之城阿姆斯特丹（丹麦）诞生了。它于2005年将公司总部改设在了旧金山，也在那个时候，Unity3D的1.0的版本被发布了出来。Unity3D在最开始的时候，只能够在Mac平台上使用，在那个时候，他只是一个小众的引擎。而2008年那年，Unity3D也指染了Windows系统，并且开始能够在iOS和Wii上兼容，从那个时候起，Unity3D逐渐从其它各大游戏引擎里展现出它的特别之处，广泛受到了全球开发者们的喜爱。

在海外，优秀的Unity3D作品每天都在诞生:网页游戏、网络游戏、手机游戏、各种便捷的3D应用、生动的UI拓展等等。由于Unity3D软件易于移植，并且与主流平台兼容，它甚至可以用来制作一个游戏或应用程序，正真实现平台之间的数据交换。这将大大增加具有多平台数据交互能力的基于Unity3D引擎的游戏/应用程序的曝光度。

Unity3D可以分为四种生活应用：一是将非视觉信息转化为视觉信息，如，用于产品设计、降低成本和开发风险；二是区域导航，如超市购物导航、区域监控等；第三，虚拟现实技术，如:员工培训可以在新生产设备投入使用前模拟工厂，提高工人的操作水平;第四，游戏开发，目前能够生成apk文件的游戏引擎平台很少，能够同时生成exe PC客户端和apk文件的游戏引擎平台更少。在我国，目前来看只有Unity3D智能手机游戏较为发达。由于Unity3D能够保证华丽的3D图形，能够在包括PC、手机、平板电脑等不同终端的同时实现跨平台游戏开发，Unity3D技术开发的热潮正在中国兴起，并得到了国内游戏厂商和一些互联网巨头的支持。

2.1 研究的基本内容

此设计将使用3dsmax和Adobe Photoshop创建各种三维模型和二维背景材料来生成此三维应用程序。基于Unity3D，将各种材料与工程脚本语言相结合，设计出一个能模拟住宅内部布局和规划的三维应用程序。本次毕业设计的目的是利用Unity3D程序模拟和计算各种房间布局预规划的合理性，使买家对房间布局和规划有更深入的了解，为买家提供身临其境的体验。

2.2 研究的目标

本研究的目标如下：

（1） 基于3dsmax和Adobe Photoshop创建各类模型，将各类模型置于Unity3D中进行组合，以求得各类元素能够合理地互动及表达。

（2） 利用工程脚本语言将各类元素互动及表达的算发进行精炼设计，达到用户预期，达到Mechanics Layer方面的完善。

（3） 对Unity3D的综合表达进行评估，根据其可行性与便捷性进行短迭代的修改。

2.3拟采用的技术方案及措施

此设计首先利用MDA框架，对此应用程序本身进行代码复杂性、建模复杂性与交互性进行预测。根据预测结果敲定开发方案与开发周期，在三元素Mechanics、Dynamics与Aesthetics上做到预期中的平衡，提升开发的可行性。

在确保了开发的可行性之后，首先接入Unity3D forum或者Github进行Unity3D Package的搜寻。这种程序包可以减少那些没必要的、基础算法的、冗杂的基础设计，从而大大提升开发效率。

在利用Unity3D Package对设置图片效果、GUI功能和功能代码进行了基本的选取或实现之后，可以作出本次应用设计的初步的流程图。尔后跟随这类流程图，利用Visual Studio的集成开发环境，利用C#的脚本语言，对模拟住宅房间规划应用进行不断的短迭代开发。

在初步完成一个版本的稳定运行之后，可以再次对基于本设计开发的成品进行Aesthetics上的评估，在有缺陷的地方，可以重新利用3dsmax和Adobe Photoshop重新进行建模设计，并替换模型，尔后再次测试Mechanics方面的正确度，检查脚本语言的各个细节，排除冲突与错误。利用这个循环不断迭代开发，最终达成预期的表达效果。

[1] Blum N. Team Development of Model ViewController Software in the Unity 3D Engine[J]. 2016 NCUR, 2016.

[2] Felicia P. C# Programming from Zero toProficiency (Beginner): Learning C# Made Easy for Beginners[J]. 2018.

[3] Gupta R, Nawani R, Talreja V P. VirtualReality Content Creation using Unity 3D and Blender[J]. International Journalof Computer Applications, 2016, 156(3).

[4] Goto K, Kotani M, Toyama M. 3D Virtualmuseum generation by using SuperSQL[J]. International Journal of PervasiveComputing and Communications, 2018, 14(2): 124-146.

[5] Hariadi R R, Kuswardayan I. Design andimplementation of Virtual Indonesian Musical Instrument (VIMi) applicationusing Leap Motion Controller[C]//Information amp; Communication Technologyand Systems (ICTS), 2016 International Conference on. IEEE, 2016: 43-48.

[6] Hsu I H, Zhang X W, Shyu F M. Anapplication for geovisualization with virtual reality built onUnity3D[C]//2018 IEEE International Conference on Applied System Invention(ICASI). IEEE, 2018: 1082-1085.

[7] Huang P, Gagnero P. Seamlessly DisplayingModels in Virtual Reality[J]. 2018.

[8] Kotani M, Goto K, Toyama M. Generating 3Dvirtual museum using SuperSQL[C]//Proceedings of the 19th InternationalConference on Information Integration and Web-based Applications amp;Services. ACM, 2017: 248-257.

[9] Madden C S, Richards N J, Culpepper J B.Utilising E-on Vue and Unity 3D scenes to generate synthetic images andvideos for visible signature analysis[C]//Target and Background SignaturesII. International Society for Optics and Photonics, 2016, 9997: 99970P.

[10] Nugroho A, Pramono B A. Aplikasi MobileAugmented Reality Berbasis Vuforia Dan Unity Pada Pengenalan Objek 3D DenganStudi Kasus Gedung M Universitas Semarang[J]. Jurnal Transformatika, 2017,14(2): 86-91.

[11] Seo J H, Smith B M, Cook M, et al. Anatomybuilder VR: applying a constructive learning method in the virtual realitycanine skeletal system[C]//International Conference on Applied Human Factorsand Ergonomics. Springer, Cham, 2017: 245-252.

[12] Tian F, Luo L. Roaming of large urban scenesbased on Unity 3D[C]//2018 International Conference on Electronics Technology(ICET). IEEE, 2018: 438-441.

[13] Troelsen A, Japikse P, Troelsen A, et al.Core C# Programming Constructs, Part I[J]. Pro C# 7: With. NET and. NET Core,2017: 55-109.

[14] Wiebrands M, Malajczuk C J, Woods A J, et al.Molecular Dynamics Visualization (MDV): Stereoscopic 3D Display ofBiomolecular Structure and Interactions Using the Unity Game Engine[J].Journal of integrative bioinformatics, 2018.

[15] Zhao Q, Ma Z, Hei X, et al. A 3-D StructuralComponents Automatic Modeling Method Based on BIM[C]//ComputationalIntelligence and Security (CIS), 2017 13th International Conference on. IEEE,2017: 59-63.