随着信息时代的发展，物理仿真、计算机图形学和网络通讯等技术取得了长足的进步。人们可以沉浸在通过3D技术构建的虚拟世界中，使用鼠标、键盘等外部设备与虚拟世界中的对象进行交互，从而获得所需要的信息。

对现实世界中的某些场景进行虚拟构建是3D技术一个非常重要的应用，很多场景往往耗费巨大而且流程复杂，而通过以上技术对场景模拟，并以可视化的、生动逼真的三维场景显示出来，参与人员可以方便、快捷、直观地对相应过程和细节进行观察与熟悉，同时可以计算和获取相应的数据，大大节省了时间和成本，具有非常重大的应用意义。

Unity3D是由Unity Technologies公司开发的一个集游戏开发、实时三维动画创建、建筑可视化等功能的跨平台的开发工具，Unity以其炫酷的3D渲染效果和强大的跨平台性闻名。

Unity引擎于2004年诞生于丹麦，起始它只应用于Mac平台。2005年发布了Unity1.0版本，应用于WEB项目和VR的开发。2008年可以在Windows平台下开发，并且支持IOS和WII。2010年Unity可以应用在Android平台开发。2011年支持PS3和XBOX360，可看作全平台构建完成。

Unity3D包括了图形、音频、物理、网络等多方面的引擎支持，并且有一个非常强大的编辑器来整合这一切，同时该引擎使用虚拟机技术使软件编译结果独立于平台执行，从而做到轻松地开发出绚丽逼真的3D内容，然后一键发布到多种平台上。除此之外，Unity3D在虚拟现实中也得到了广泛的应用。

目前，国内外使用Unity3D引擎进行相关开发的人员都很多，主要分为两个方面，一方面主要是进行3D软件的开发，该方面国内水平基本与国外平齐。另一方面是使用Unity3D引擎实现虚拟现实技术，随着现在3D技术的发展，我国的虚拟现实技术也得到很好的研究，但是和一些发达国家还是有区别的。计算机图形和计算机工程的发展使虚拟现实技术得到了重视，虚拟场景模型分布开发也正朝着深度和广度进行发展，国家已经把虚拟现实技术研究定为重点项目。如今我国的3D人才也在不断的增加，虚拟现实技术更是发展的一日千里，2012年清华大学国家光盘工程研究中心所作的“布达拉宫”，实现大全景VR制，2018年中国传媒大学基于Unity3D实现了南京古建筑虚拟现实漫游。

本次设计将基于Unity3D引擎开发一款面向青少年的学习软件，软件设计充分考虑了青少年的心理特征，期望本设计可以作为相关知识的载体，对使用者起到培养智力与兴趣，开阔视野以及锻炼思维能力的作用，此外，软件具备多人同时在线功能，用户之间可以进行相关交互，从而提升自己的沟通与合作能力。

2. 研究的基本内容与方案

本次设计的目标是完成一个仿真第三人称射击的学习软件，该设计使用C/S结构，主要分为客户端与服务器端两个部分。

客户端使用Unity3D引擎和一些美术资源，基本模块如下：场景模块，搭建一个简单的3D场景；动作模块，可以用键盘控制人物在场景中的行为；摄像机模块，摄像机以第三人称视角跟随人物移动；NPC模块，场景中有一些具备交互功能的AI；射击模块，模拟瞄准和射击的过程；声音模块，实现背景音乐以及特定效果下的音效；GUI模块，显示一些必要信息；道具模块，场景中会刷新道具，具备交互功能。