2.2　VRP交互界面设计

虚拟现实交互设计的过程实现，主要通过后期交互软件来进行设计和制作。本部分的VRP交互界面设计主要针对模型属性与材质贴图调整、时间轴/相机/角色骨骼动画设计、UI控件界面设计、脚本交互设计与编辑、特效与环境制作、编译输出等环节进行分析和讲解，以明确交互设计的一般原理和方法。

2.2.1　模型属性与材质贴图调整

（1）模型属性调整　通过烘焙导入到VRP场景的模型和贴图，可以在VRP的材质编辑器中进行详细的修改和调整，可以模拟凹凸环境反射、卡通、大理石、木头、毛发、法线、玉器、玻璃、瓷器、草图、轮廓线、金属、改进颜色等材质效果的模拟，可以根据物体表面纹理属性的特点，进行材质节点的设计和制作。

（2）材质贴图调整　在导入到后期交互软件的场景中，模型贴图在视图中的显示方式和特性可以在属性面板中进行细致修改，例如修改模型贴图的双面显示、贴图的颜色、亮度和饱和度、透明属性、混合模式和反射贴图等，都可以根据项目的需求进行设计表现。此外，在材质列表中，除了Normal材质类型，还提供了Multipass、Bump和Shader材质，从而可以模拟更多的材质属性。

2.2.2　时间轴/相机/角色骨骼动画设计

（1）时间轴动画设计　在VRP的时间轴面板，可以利用时间轴模块进行动画设计，可以针对三维模型，也可以针对UI界面的按钮。具体的动画设计流程跟二维动画和三维动画的关键帧动画设置流程一致，主要把握以下三点：物体对象、时间开始的状态位置记录、时间结束的状态位置记录，具体的使用方式在后面的案例章节有详细说明。

（2）相机动画设计　在VRP创建对象的相机面板，可以利用3ds Max设计的相机动画导入到场景中进行定位和观察，也可以利用VRP的行走相机、飞行相机、绕物旋转相机、角色控制相机、跟随相机、定点观察相机和动画相机，进行视图的定位和动画的制作，具体使用何种相机，要根据场景的需要来进行制作，具体的使用方式在后面的案例章节有详细说明。

（3）角色骨骼动画设计　在VRP创建对象的骨骼动画面板，可以利用3ds Max设计的角色动画导入到场景中进行交互设计，也可以利用VRP角色库自带的角色系统，进行导入角色模型和动作设置，具体的使用方式在后面的案例章节有详细说明。

2.2.3　UI控件界面设计

总的来说，界面设计原则，可以概括成界面在用户的掌控之中、保持界面的一致性和减少用户记忆的负担这三大点，主要有用户原则、信息最小量原则、帮助和提示原则和媒体最佳组合原则。多媒体界面的成功并不在于仅向用户提供丰富的媒体，而应在相关理论指导下，注意处理好各种媒体间的关系，恰当选用。

在人机界面设计中，首先应进行界面设计分析，确定任务设计之后，决定界面类型。目前有多种人机界面设计类型，各有不同的品质和性能，创造性地使用多媒体环境，将会使应用程序功能大大增强。要做到这一点，需从如下两方面考虑：一是媒体的功能，主要包括文本、图形、动画、视频影像、语音、姿态与动作等内容；二是媒体选择的结合与互补，脚本设计可根据内容需要分配表达的媒体，这里要特别注意媒体间的结合与区别具体原则有以下几条。

①人们在问题求解过程中的不同阶段对信息媒体有不同需要。一般在最初的探索阶段采用能提供具体信息的媒体如语音、图像等，而在最后的分析阶段多采用描述抽象概念的文本媒体。而一些直观的信息（图形、图像等）介于两者之间，适于综合阶段。

②媒体种类对空间信息的传递并没有明显的影响，各种媒体各有所长。

③媒体结合是多媒体设计中需要研究的新课题。媒体之间可以互相支持，也会互相干扰。多种媒体应密切相关，扣紧一个表现主题，而不应把不相关的媒体内容拼凑在一起。

④目前，媒体结合在技术上主要通过在一个窗口中提供多种媒体的信息片段（空间结合）和对声音、语音、录像等随时间变化的动态媒体加以同步实现（时间序列组合）。

⑤媒体资源并非愈多愈好，如何在语义层上将各种媒体很好的，结合以更有效地传递信息，是要很好地探索的研究课题，也是应用系统人机界面设计的关键问题。

人机交互设计遵循的认知原则根据用户心理学和认知科学，提出了如下基本原则指导人机界面交互设计，从任务、信息的表达、界面控制作等方面与用户理解熟悉的模式尽量保持一致。除了一致性原则，还应当遵循兼容性、适应性、指导性、结构性和经济性等原则。在界面设计原则指导下，针对界面设计与屏幕设计的内容，可以从以下几点进行设计。

①由具体到抽象。即首先通过多媒体界面给用户提供具体的对象。然后从具体对象、内容中让学习者归纳出抽象的概念或原理，或用模拟系统来引导出抽象的原理。

②由可视化的内容显示不可见的内容。尽可能利用数字、图解、动画、色彩等清晰爽目的对象显示原理、公式或抽象的概念。

③由模拟引导创新。突出人机交互，尽量启发用户的积极思维和参与，并激起用户的学习和创造欲望。

④合理运用再认与再忆，减少用户短期记忆的负担。所谓再认就是从系统给定的几个可能答案中要用户选择一个正确的或最好的。再忆即要求用户输入正确的答案或关键字。

⑤考虑用户的个别差异，使用用户语言。

以上五点具体体现了“由易而难，逐步强化”这一认知心理学的原则。由于界面设计是复杂的，需要多学科参与的，心理学、语言学、设计学等学科都在其中占有重要作用。而用户界面是用户与程序交流的唯一方式，为了给用户提供最便捷的服务，界面设计原则是一定要遵守的。

2.2.4　脚本交互设计与编辑

VRP命令行脚本函数集成了所有VRP交互脚本，用户可以通过“脚本编辑器”中的“插入语句”来添加事件脚本。主要的函数命令主要有：“初始化命令”函数、“文件操作”函数、“调试”函数、“VRP窗口”函数、“网络VRP”函数、“多通道和分屏”函数、“脚本文件”函数、“游戏外设”函数、“相机操作”函数、“获取信息”函数、“操作方式控制”函数、“悬浮窗口”函数、“音乐”函数、“材质操作”函数、“動画命令”函数、“骨骼动画”函数、“模型操作”函数、“查找”函数、“杂项”函数、“二维面板”函数、“天气”函数、“形状”函数、“特效”函数、“模型构造”函数、“GUI-对话框”函数、“GUI-控件”函数、“GUI-FLASH控件”函数、“时间轴”函数、“数据库”函数、“字符及变量运算”函数、“Excel文件”函数。

2.2.5　特效与环境制作

在VRP的创建对象面板，可以通过天空盒面板进行360度全景环境的制作，VR场景中，除了应用天空盒烘托场景的气氛，还可以应用太阳光晕来烘托场景的气氛；同时，用户可方便地在场景中更换太阳光晕的样式，也可以自己制作太阳光晕；其采用的太阳光晕是由若干张图片组成的，这些图片可应用Photoshop来制作。它可以通过在3ds Max软件中设计，也可以利用后期拍摄图片进行表现。

在VRP中，无论是制作室内的场景还是制作室外的场景，很多时候需要利用天空盒来烘托整个场景的气氛，让天空盒（Skybox）作为整个场景的环境和背景。在VRP-Builder中，用户可方便地在场景中更换天空盒，也可自己制作天空盒。VRP所采用的天空盒是由6个图片组成的立方体，这6张图片可用Photoshop或3ds Max来制作。另外，VRP的天空盒功能与全景图的效果是一样的，用户也可以利用该功能制作自己的全景演示。

在VR场景中，除了应用天空盒和太阳光晕来烘托场景的气氛；还可以为VR场景添加雾效，以模拟出一种景深效果。VRP中，用户可方便地在场景中调节雾效的颜色与距离，从而可以更好地模拟虚拟环境的真实感和距离感。

在VRP的创建对象面板，可以通过粒子系统面板进行环境特效的制作，在游戏设计表现中，可以模拟各种粒子特效，对于特效设计环节具有重要的作用和意义。

2.2.6　编译输出

当虚拟交互场景制作完成后，便可以开始程序编译了。单击工具栏的“设置运行参数”按钮（或直接按F4），在弹出的“项目设置”对话框中根据项目需要设置各个选项内容。如设置运行时窗口的标题和窗口的大小，以及选择初始化的相机等。在对运行窗口各个选项设置完成之后，即可单击“主工具栏”中的“运行”按钮如（或直接F5）。这时VRP-Builder会启动一个内置浏览器，将用户所编辑的场景以最终产品的形式展现在一个窗口中。

由于一个VRP文件的贴图可能散落于磁盘的任何位置，查找和管理起来很不方便；如果只将VRP文件复制到其他机器上，在打开VR场景时，模型会丢失贴图。针对这种情况，VRP-Builder提供了将这些贴图收集起来复制到同一个目录的方法即通过保存场景并收集、复制所有外部资源文件到VRP文件的默认资源目录中。

VR场景在发布的时候，需要制成能够独自运行的Exe文件。在VRP-Builder中，可以通过简单的操作，将用户编辑的场景制成独立运行的Exe文件。该Exe文件具有以下特点：双击该文件即可自解压后立即运行，无须安装任何程序，并且运行结束后不会产生垃圾文件、内嵌的浏览器只有1.2M、由于该压缩包内场景数据精简高效，因此该EXE具有文件量小，便于网络下载等特点。

单击菜单的“文件>编译独立执行Exe文件”命令，然后在弹出的“编译独立执行Exe文件”对话框中设置保存的路径和文件名称然后单击“开始编辑译”按钮即可。