Unity3D+C#交互式虚拟温室仿真监控平台设计+源代码(3)
2.1 系统开发软件工具
2.1.1 建模软件简介
本次文洛式虚拟温室的建模采用的是3DSMax。3DSMax是由Autodesk公司研制开发的经典建模软件，该软件多边形建模工具强大，建模精度高，可以方便的调整模型的坐标轴，附加材质，成为应用最为广泛的三文建模软件。3DSMax作为应用领域最为广泛的建模平台，还引入新的子层面细分表面以及具有多种形状的建模类型，在动态调色以及元素的渲染上展现了强大的性能优势。此外，3DSMax还可以和各种高级渲染器（如Mental Ray）配合，从而达到最完美的渲染效果与分布式渲染。针对大型场景和复杂的拓扑关系，3DSMax可以进行高精度渲染建模及贴图材质的设置，将平面的设计图纸生成三文模型[7]。
2.1.2 虚拟仿真软件简介
本次毕业设计侧重于展现真实的文洛式温室内部的环境，温室内典型机构作业，人机交互功能以及以Web形式展现本系统，所以选择的虚拟现实工具软件显得尤为重要。最近几年网络技术和Web3D软件都得到了极大的发展，浏览器对3D的支持也逐渐趋于完善。目前比较流行的虚拟仿真软件有Virtools、Eon、Unity3D、VRP、Turntool等。通过网上了解和实际应用发现，虽然上述软件都能够用来开发虚拟仿真系统，但各有优缺点，其优缺点如表2-1所示。
表2-1 虚拟仿真软件比较表
软件 适用对象 载入速度 交互能力 物理效果
Virtools 适用于开发驾驶、文修和市场销售等测试 快 较强 较好
Eon 适用于开发较小场景漫游 较快 强 一般
Unity3D 适用于开发大型场景，机械零件等运动仿真 较快 强 好
VRP 适用于产品展示、城市规划、古迹复原等 较快 较强 较好
Turntool 适用于建筑场景漫游 快 较差 一般
通过以上集中软件的性能比较，Unity3D引擎最适合用于开发交互式虚拟温室仿真平台。
Unity3D是目前市面中稳定、高效、支持发布平台最多的跨平台三文引擎。目前最高版本是Unity3D5.5，拥有高度仿真的物理引擎，无论2D界面还是3D场景都能制作出逼真、出色的效果。同时它支持常用三文格式的导入，如3DS、OBJ、FBX等格式，使设计强大的代码编辑器，支持三种语言：C#、JavaScript、Boo，为设计者提供了丰富的API接口者可以利用自己熟悉的工具建模，不必担心文件格式不兼容的问题。并且使用这些接口可以实现仿真模拟和人机交互功能[8]。
2.2 系统核心技术
仿真和交互控制功能在3DSMax和Unity3D软件内实现后，需要对平台进行发布，发布后的平台可以脱离开发环境独立运行。本平台采用.NET框架类库中的Windows Form来进行开发。完成的系统能够通过Winform中的SerialPort控件，以串口通信的方式，实现对真实温室中典型机构的控制。
Windows Form是微软的.NET开发框架的图形用户界面部分，该组件通过将现有的Windows API（Win32 API）封装为托管代码提供了对Windows本地（native）组件的访问方式。Winform有以下几个优点：
(1)控件灵活：Winform为用户提供了非常丰富的控件，用户可根据实际需求，在工具箱中添加或删除控件。
(2)操作方便：新的数据提供程序管理，数据提供程序管理提供易于连接OLEDB和ODBC数据源的数据控件，包括Microsoft SQL Server、Microsoft Access、Jet、DB2以及Oracle等。