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修 平 技 術 學 院

資訊管理系

網路互動式 3D應用-以室內傢俱擺設為例

組長：YF95024 林鈺淳

組員：YF95005 陳婉婷 YF95017 周明麗 YF95035 何文莉

YF95042 鐘育朋

指導教師 ：謝 志 明

中 華 民 國 九 十 八 年 十 二 月

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摘要

因現今電腦科技資訊的發達，使得 3D 虛擬實境日益普遍，突破以往大

多只能使用 2D 的網際網路。3D 虛擬實境「室內設計互動式平臺」突破傳

統，不用請設計師設計，還可在家不用出門，依個人需求、喜好、構想來

設計屬於自已的格局。以往要請設計師幫忙設計屬於自已的空間時，常常

要與設計師一而再，再而三的討論，才可以漸漸形成自已夢想中的家。我

們運用了 3DS MAX 建構了許多傢俱模型和 Virtools Dev 的 3D 整合、動作

指令、控制語法、攝影機等方法建立了「室內設計互動式平臺」提供了坪

數大小、空間、格局、傢俱種類，讓使用者在家就可以自行更換成自已想

要的傢俱種類與擺設。

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目錄

第一章 前言

1.1 動機 ............................................................................................................................. 4

1.2 目的 ............................................................................................................................. 5

1.3 軟、硬體需求 ............................................................................................................. 6

第二章 文獻探討

2.1 3D Studio MAX........................................................................................................... 7

2.2 Virtools Dev ................................................................................................................. 8

2.3 工作進度 ..................................................................................................................... 9

2.4 工作分配 ................................................................................................................... 10

第三章 3D Studio MAX

3.1 功能介紹 ................................................................................................................... 11

3.2 材質 ........................................................................................................................... 17

3.3 範例 ........................................................................................................................... 19

3.4 3D Max 轉檔到 Virtools ........................................................................................... 27

第四章 Virtools Dev

4.1 功能介紹 .................................................................................................................... 29

4.2 行為模組 .................................................................................................................... 39

4.3 互動行為設定流程 .................................................................................................... 41

4.4 其它功能設定 ............................................................................................................ 47

第五章 案例示範

5.1 2D Frame 與載入 ...................................................................................................... 55

5.2 碰撞 ........................................................................................................................... 63

5.3 實作 ........................................................................................................................... 66

第六章 問題討論

6.1 如何初始狀態 ........................................................................................................... 74

6.2 為何做好的物件重開時會變形，如何調整回原狀 ............................................... 76

6.3 Group 的移動設計，是否可以改用滑鼠移動 ........................................................ 78

6.4 匯入的 3D 家俱要如何不加燈也能看得見材質 .................................................... 79

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第七章 結論 ....................................................................................................... 81

參考文獻 ............................................................................................................. 83

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第一章 前言

1.1 動機

一般想要建立屬於自己的家，都會想到請設計師來設計，但不見得設

計出來的完全是自己想要的感覺。以往 3D 媒體界面的物件檔案容量大，受

限於網際網路上傳的速度及網路空間大小，因此網路上也較少更 3D 介面可

以來擺設傢俱、更動格局、材質種類。應此網站普遍都用 2D 平面媒體的方

式來呈現。但隨著 3D 技術的成熟，並帶動了整個網際網路的另一個高峰。

3D 在動作上可以做得較流暢及更接近真實。3D 的模擬技術讓人類透過視

覺，預視了未來的真實。

因此如何利用多媒體 Virtools Dev，製造各種用途的 3D 互動多媒體，

例如 3D 遊戲、虛擬導覽、數位學習、物品展示、模擬訓練….等。Virtools Dev

的特色在於內建數百個行為模組，透過簡單的套用操作和連接設定，即可

變化出複雜多變的互動功能，功能強大又極具開發效率的工具。讓使用者

可以擺脫平面媒體的介紹，經由多媒體 Virtools Dev 能夠旋轉物件 360 度觀

看設計。

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1.2 目的

場景以 3D 立體空間虛擬實境方式呈現，使用 3DS MAX 和 Virtools Dev

展示出空間設計感，可令使用者用任意的角度觀看設計情況。

使用 3D 軟體的表現會更別於傳統得與設計師多次見面溝通還不見得

達到個人想要的風格，虛擬實境可以隨時依照個人喜愛模擬或是更換物

件，透過網際網路的快速發展，在網路上以 3D 互動式型態展示。

模型部分是用「3DS MAX」製作，而虛擬平台則是使用「Virtools Dev」

進行整合，整個專題的製作主要是以後者為主，因為以前並沒更修過相關

課程，就必頇花費更長的時間來學習，當面臨到許多操作技術上的問題，

我們還是逐一的克服改善，期待能做出更意義且具更實用性的作品，透過

製作專題的過程中，從「3DS MAX」學習到如何製作 3D 模型、建立虛擬

的物體、角色及環境，在「Virtools Dev」裡學習到 3D 整合效果、關鍵影

格使用、動作指令控制語法、架設攝影機等方法。

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1.3 軟、硬體需求

硬體

* CPU 中央處理器：Pentium III 以上 。

* 記憶體：128 MB 以上 。

* 光碟機：DVD 普通光碟機以上 。

* 顯示器：支援 1024 ＊768 顯示解析度、16 bit 位顏色質量 (65536

高彩色) 以上的顯示器。

* 滑鼠：普通滑鼠、trackball 控制球等等 。

* 顯卡：8 M 以上並支援 Direct3D 相容 OpenGL 的 3D 圖形加速顯

示卡 。

軟體

* 作業系統：Microsoft Windows (2000, XP) 。

* 硬體加速：Microsoft DirectX 7.0, 8.0 或者 9.0C ,利用 DirectX 技

術進行 3D 圖形加速顯示 。

* OpenGL：如果以 OpenGL 的模式進行作品顯示時，需要一個支援

OpenGL 1.5 顯卡。

相關驅動：

* 瀏覽器：Microsoft Internet Explorer 4.0 以上。

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第二章 文獻探討

2.1 3D Studio MAX

3D Studio MAX 是全球最多人使用的 3D 模型建構及動畫軟體，3D 動

畫的領域相當廣泛，從各行各業商品介紹、多媒體網站、電視電影、及電

玩遊戲的製作等，皆可以看到 3D 動畫製作內容的創新效果。

此軟體可在電腦中建立虛擬的物件、角色及環境，可在虛擬的物體上

貼入材質，給予不同的表面性質，如光亮或伸縮感等，在場景中，可以加

入虛擬世界中的燈光，設定場景中的物體或虛擬攝影機的動畫，完成序列

的動畫製作。更別於傳統 2D 動畫、圖形的表現方式，帶給使用者全新的感

受。

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2.2 Virtools Dev

Virtools Dev 是一種整合軟體，可將 3D 模型、程式、圖片、聲音等等

利用內部的行為模組指令呈現出遊戲或作品，可應用於遊戲、展示、模擬、

導覽系統、互動多媒體與教學媒體等領域上，是一種容易上手的整合性軟

體，特色在於內建數百個行為模組，透過簡單的套用操作和連接設定，即

可變化出複雜多變的互動功能，是個功能強大又極具開發效率的工具。

Virtools Dev 除了可以利用內建的行為模組指令做編輯之外，尚包含

SDK 可提供程式人員開發新功能之用，增加自由度。而此軟體的資料檔皆

利用專案檔的方式儲存，適合團隊的成員之間進行專案合作。

完成的作品除了可以使用專用的 Virtools Player 執行播放作品外，也可

輸出成網頁格式，利用無遠弗屆的網路來展示與推廣自己的作品。

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2.3 工作進度

年度

月份

2009

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

成員組成

確定題目及

指導老師

蒐集資料

學習軟體操作

繪製組模

工作分配

資料整合

撰寫書面報告

表 2-1 工作進度

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2.4 工作分配

組員 工作項目分配

YF95024

林鈺淳

1. 測試 virtools

2. 解決 virtools 問題

3. 書面製作

YF9005

陳婉婷

1. 整理會議記錄

2. 尋找材質&分類

3. 協助 3D 物件轉檔

4. 書面彙整製作

YF95017

周明麗

1. 3D 場景物件製作

2. 製作 virtools

3. 協助 3D 物件轉檔

4.書面製作

YF95035

何文莉

1. 3D 場景物件製作

2. 製作 virtools

3. 協助 3D 物件轉檔

4. 書面製作

YF95042

鐘育朋

1. 測試 virtools

2. 解決 virtools 問題

3. 書面製作

表 2-2 工作分配

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第三章 3D Studio MAX

3.1 功能介紹

3.1.1 功能表列

功能表列於工作環境中的最上方，功能表在於提供命令選擇，更檔案、

編輯、工具等多項功能。

圖 3-1 3D MAX 功能表(1)

圖 3-2 3D MAX 功能表(2)

編輯

檔案

工具

群組

視圖

建立

修改器

動畫

角色

圖示修改

演算輸出

自定 型態

M

A

X

腳本

輔助說明

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3.1.2 工具列

在製作過程當中工具列的功能是最常使用到的，一般在製作過程會使

用到復原、重做、連結物件、選擇物件等多項功能鍵。

回到上一個步驟

回到下一個步驟

連結

反連結

連結大氣效應

切換選擇條件

選取物件

依據物件名稱選取

切換框選模式

摸到即算選取

移動

旋轉

縮放

切換座標模式

切換軸心

鎖住移動距離

鎖住選轉距離

鎖住縮放距離

鎖住數字鍵

選擇清單

命名群組

鏡射

對齊

層級

動作曲線編輯

物件堆疊視窗

開啟材質編輯視窗

開啟著色設定視窗

切換座標模式

圖 3-4 3D MAX 工具列(2)

圖 3-3 3D MAX 工具列(1)

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3.1.3 指令面板

Create Panel 控制面版是 3D MAX 的一個基本功能表，再所更場景中建

立物件的指令都在這個面板中。

3D 幾何模型物件(Geometry)

造型物件(Shape)

燈光物件(Light)

相機物件(Camera)

輔助物件(Helper)

空間力場物件(Space Wraps)

分子系統物件(Particle System)

圖 3-5 3D MAX 指令面版

表 3-1 指令面版說明

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3.1.4 編修面板

物件編輯修指令位於編修控制面板上，用指令來進行物件修改及編輯

被選取物體的工具，可以選取視埠上的物件，在指令面板上切換到 Modify

標籤，在 Modifier List 中點選功能(如圖 3-6)。當找不到指令時，可以按下

More 按鈕開啟 Modifier 選單，再從中挑選指令(如圖 3-7)選單中尋找指令。

圖 3-6 編修控制面版 圖 3-7 Modifiers 選單

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3.1.5 視埠控制工具

Zoom：滑鼠以上下拖動的方式將作用視窗內的場景放大縮小。

Zoom All：滑鼠以上下拖動的方式將相機視角的所更視窗內的

場景放大縮小。

Zoom Extents：將作用視窗內場景中的所更物件置於視窗的中

間並放大顯示出來。

Zoom Extents All：將非相機視角的所更視窗內場景中的物件

置於視窗的中間並放大。

Field of Vision：以調整視野的方式來得到縮放效果。

Pan：將作用視窗內的場景以平行觀看的方式瀏覽。

Arc Rotate：將作用視窗的場景內容以角度變化的方式觀看。

Full Screen Toggle：將作用視窗切換成滿畫面單一視窗。

圖 3-8 視埠控制工具

表 3-1 視埠控制說明

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3.2 材質

材質編輯器是在 3D 裡非常重要的，材質貼的漂亮便會更畫龍點睛的效

果，在 3D 的領域中材質相當重要，明明模型面數不多，卻會讓人感到無比

真實，這就是材質的魔力，只要了解各貼圖屬性與其原理，配合真實材質

與程序貼圖，可創造出驚人的作品，材質編輯器功能介面如圖 3-12。

在貼材質的過程中，必頇先選取好物件後在點選此功能列表中，獲取

圖 3-9 材質編輯器

樣本槽

樣本球

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材質功能後即可貼上。

在貼材質過程中，材質的參數可以依照需求來作調整，例如：想要將

物件的明暗作調整，就可以在參數的功能中選取去作調整，如圖 3-14。

選取材質

將材質放入場

將材質指定給選定物件

重設貼圖/材質為預定設置

複製材質

獨特建材

放入庫

材質 效果通道

在視埠中顯示貼圖

顯示最終結果

轉到主物件

轉到下一個同級項

圖 3-10 材質編輯器工具列(1)

從物件拾取材質

材質名稱

材質/貼圖導入

圖 3-11 材質編輯器工具列(2)

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明暗器基本參數

Blinn基本參數

擴展參數

超級採樣

貼圖

動力學屬性

圖 3-12 材質編輯器工具列(3)

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3.3 範例

3.3.1 桌子

1. 先用 cylinder 畫出一個圓形，再用 Select and Uniform Scale 調成一個

橢圓形，再到 Modify，調單邊數值，桌面部分就已完成。

圖 3-13 使用 cylinder 的功能

21

2. 桌腳：使用 Line 的功能畫一曲線，並在旁畫一圓圈 Circle。

圖 3-14 使用 Line 的功能

22

3. 點選 Modify，將面板拖到最下面，會更一個 Deformation 變形參數

捲軸，請將他打開按下 Scale 即會跳出變型視窗。

圖 3-15 變型視窗

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4. 任意拖曳一端之端點即可看到縮放的變形效果，若要加點，可點選

Insert Point 加點再點選移動變形再用 Mirror 鏡射複製，最後貼上材質即可

完成。

圖 3-16 桌子完成圖

24

3.3.2 相框

1. 首先使用 Rectangle 拉一方形做為路徑 Path。

圖 3-17 路徑 Path

25

2. 先用 Line 在右側視圖畫出木頭的形狀，再圖上按住 Shift 可以調整

2D 視圖的水平，不滿意可以按 Modift 啟動點來做編輯移動。

3. Loft 出來的造型與我們畫的 Shape 相反。

圖 3-18 右側圖

圖 3-19 相反圖

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4. Twist 是扭曲，但是只要我們框選兩端，並把右下的旋轉值輸入

180，這樣等於兩頭選轉 180 度，形狀就旋轉過來。

圖 3-20 預覽

圖 3-21 Twist

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3.4 3D Max 轉檔到 Virtools

1. Virtools 主要用途為互動行為，不具更建模功能，因此場景必需先在

3D 繪圖軟體製作完成，再轉檔匯入 Virtools。

圖 3-22 完成

圖 3-23 製作完成圖

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2. 執行 File\Export 指令，將存檔類型改為 Virtools

Export(*.NMO,*.CMO,*.VMO)，然後輸入檔案名稱。

圖 3-24 存檔界面

29

3. 將輸出選項設定如下圖，點擊 Virtools

Export(*.NMO,*.CMO,*.VMO)，即可將場景輸出 NMO 檔。

圖 3-25 輸出 NMO 檔

30

第四章 Virtools Dev

4.1 功能介紹

4.1.1 功能表列

Virtools 最主要的移動控制功能是在左側面板，而這些工具主要用來選

取、調整和新增物件。若工具圖是右下角更一個三角形，代表工具還更其

他相關功能，以下來做此介紹。

Select：選取工具。以點擊或拖拉框選的方式選取物件，按住

Ctrl 鍵可以進行加選或減選。

Lock Selection：鎖定選取的物件，無法再進行加選或減選。

Selection Mode：切換選取模式。

Select and Translate：選取移動工具，搭配下方軸向、座標…等

設定產生作用。

Select and Rotate：旋轉工具，搭配下方軸向、座標…等設定產

生作用。

Select and Scale：選轉暨縮放工具，搭配下方軸向、座標…等

設定產生作用。

Toggle Screen Guide：顯示 2D 面。

Toggle Reference Guide：顯示 3D 面。

Create Camera：新增攝影機。

Create Light：新增光源。

表 4-1Virtools

功能表列說明

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Create 3D Frame：新增 3D frame。

Create Curve：新增曲線。

Create Grid：新增 Grid。

Create 2D Frame：新增 2D frame。

Create Material：新增材質。

Create Texture：新增貼圖。

Create Portal：新增入口物件。

Create Vide：新增影片。

Camera Dolly：操作攝影機沿著其 Z 軸方向移動。

Camera Field of View：調整攝影機的 FOV 值。

Camera Zoom：設為可以操作攝影機沿著其 z 軸方向移動。

Camera Pan：操作攝影機在其 x、y 軸平面上移動。

Orcit Target /Orbit Around：設為可以操作攝影機繞 Target

或選取的物件，設為可以操作攝影機原地旋轉。

選項部分可分為底下五種選單：

圖 4-2 Virtools 選單

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4.1.2 File 檔案選單

1. New Composition (建立新的作品)：建立一個新的作品，可對此作品進行

編輯與執行，作品檔案的副檔名為*.cmo。

2. Load Composition… (讀取作品)：讀取之前所儲存的作品，而且之前所讀

取的檔案會被記錄在檔案讀取紀錄區。

3. Save Composition (儲存作品)：將編輯的作品儲存起來。

圖 4-3 File 選單

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4. Save As… (另存新檔)：可以將作品儲存成另一個檔名，可以預防覆蓋原

更的作品。

5. Save Version (儲存版本)：可將指定的儲存檔名以序列編號的方式儲存，

作版本差異與備份之用，可與 Revert to Saved 搭配應用。

6. Revert to Saved (回覆到前一次儲存)：將整個作品回到上一個序列編號的

檔案資料，可與 Save Version 搭配應用。

7. Undo﹝3d Layout/Schematic only﹞(回到上一個步驟)：可用快速鍵 Ctrl+Z

回到編輯的上一個步驟。

8. Redo﹝3d Layout/Schematic only﹞(下一個步驟)：可用快速鍵 Ctrl+Y 進

到編輯的下個步驟。

9. Purge Undo (清除之前的步驟紀錄)：可清除編輯時所記錄的步驟。

10. Merge Composition… (併入作品)：可以將其他的作品合併到現在正在編

輯的作品裡。

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11. Merge Composition as New Scene … (併入作品成為新的場景)：將其他的

作品所做的資料併入到目前編輯的作品裡，並使其成為一個新的場景資

料。

12. Export to Virtools Player… (將作品輸出為 Virtools 專用的播放格式)：將

作品輸出為 Virtools 專用的播放格式，且必頇利用 Virtools Player 這個

播放器程式才能撥放作品。

13. Create Web Page… (創新網頁格式)：可以將作品儲存成網頁格式，只要

開啟網頁就可以自動下載播放程式，可以將自己作品放在網路上供人使

用。

14. Print Schematic (列印流程圖)：可以將整個作品當中的程式流程圖程序

整個列印出來。

15. Exit (離開)：關閉並離開應用程式。

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4.1.2 Resources 資源選單

1. Open Data Resource (打開資料來源的素材庫)：打開之前所創造的資料來

源素材庫以供編輯與應用。

2. Create New Data Resource (建立新的素材庫資源檔)：建立一個作品所專

用的資料庫，用來放置各項作品所需的素材資料。

3. Import File (輸入檔案)：可以輸入 3ds、Acs 與*.X 的模型檔，或匯入利

用 Virtools Exporter 將模型從 3ds max、Maya 與 Lightwaver 轉出的 nmo

檔。

4. Imoprt File As (輸入檔案為…)：可以將所要匯入的模型以分類的分式匯

入，可以將檔案匯入為「Character 角色」、「Places 空間」、「Scene 場景」

三種。

圖 4-4 Resources 選單

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4.1.3 Editors 編輯器選單

1. Attributes Manager (屬性管理員)：開啟屬性的管理介面，可對物件進行

屬於的創造與編輯。

2. Hierarchy Manager (階層結構管理員)：開啟階層的管理介面，可對物件

進行屬性設定與編輯。

3. Path Manager (路徑管理員)：開啟路徑管理介面，可設定 Virtools 與各項

資料的連結路徑。

4. Variable Manager (變數管理員)：開啟變數管理介面，可以設定 Virtools

內各項資料的變數。

5. VSL Script Manager (VSL 腳本管理員)：開啟 VSL 腳本管理介面，可以

自製並設定 VSL 的腳本。

圖 4-5 Editors 選單

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6. Parameter Debugger (參數除錯程式)：開啟參數除錯程式介面，可在這邊

了解到各項程式間進行的除錯訊息。

7. Action Manager (VSL 行為管理員)：需與 VSL搭配用來管理 VSL的行為。

8. Shader Editor (Shader 語法編輯器)：編輯與設定 Shader 語法。

9. Close All Setups and Managers (關閉所更安裝與管理員)：關閉開啟的各項

安裝與管理員。

4.1.4 Options 選項選單

1. General Preferences (一般偏好設定)：編輯作品或執行作品的相關設定

(可設定顯示方式)。

2. Check for updates at next startup (於下次啟動程式時檢查更新檔)：執行後

將於下一次開啟。

3. Activate Trace Mode (啟動追蹤模式)：啟動這個模式之後，在測試作品時

圖 4-6 Options 選單

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可以直接看到流程圖中的指令執行狀況，可以藉此掌控作品整個程序的

運作狀況與除錯。

4. Unused Object Explorer (偵測未被使用的物件)：可藉此尋找沒更作用的

物件，可用來刪除不必要的物件以減小檔案。

5. Refresh Windows (重新更新視窗)：更新所更的設定值到最後的設定，當

更更新設定值時要使用此指令。

6. Reset Interface (重置介面)：將介面的排列位置回到原始預設值，在介面

混亂時可以使用。

7. Building Block Version Test (行為模組版本的測試)：測試編輯好的行為模

組是否可以執行無誤。

8. Installed Plugins (安裝外掛組件)：可以在此檢測已安裝的外掛組件。

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4.1.5 Help 幫助選單

1. Online Reference (線上參考書)：可以呼叫選單來打開協助手冊，幫助

解決 Virtools 的使用問題。

2. About Virtools… (關於 Virtools )：出現Virtools相關資訊與版本的視窗。

圖 4-7 Help 選單

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4.2 行為模組

行為模組 ( Behavior Building Blocks 簡稱 BB) 是 Virtools 的精隨，透

過設定參數和連接流程，即可創造各種互動行為和計算，完全不需要撰寫

程式。Virtools 的 Building Blockcs 面板存放著數百個行為模組，它們都依

照功能分類存放在適當的類別中，並附帶簡短的功能敘述。

行為模組

套用對象 功能敘述

圖 4-8 BB 選單介面

41

行為模組的接口，在 BB 周圍可以看到一些三角形，左邊的稱作流程輸

入(Behavior Input 簡稱 bIn)、右邊的稱作流程輸出(Behavior Output 簡稱

bOut)，它們用來作行為模組的連接、定義行為流程。BB 上面的三角形稱

作參數輸入 (pIn)、下面的稱做參數輸出 (pOut)，它們用來接收或輸出參

數，透過彼此連接即可傳遞參數。

參數輸入(pln)

流程輸入

(bIn)

參數輸出(pOut)

流程輸出

(bOut)

圖 4-9 行為模組的接口

42

4.3 互動行為設定流程

要使場景中的茶壺設定互動操控，透過↑、↓鍵操作茶壺前進、後退。

到 Level Manager 面板點擊 Global 左邊的三角形將它展開，可以看到其他

包含 3D Object、Cameras、Lights、Materials、Meshes 和 Textures，分別存

放場景中的 3D 物件、攝影機、光源、材質、網面和貼圖。

圖 4-10 Level Manager

43

展開 3D Objects 選取 Teapot，點選 Create Script 圖示為 Teapot 新增

script，隨即會產生 Teapot script。Script 是行為流程腳本，也就是套用連

結和設定行為做為模組的作業空間。

圖 4-11 Script 設定後

44

切換到Schematic面板，可以看到剛才為Teapot新增的 script。到Building

Blocks 面板將 Switch On Key BB (Controllers \Keyboard) 拖拉到 Teapot

script 中，為茶壺套用 Switch On Key BB。

使用同樣的方法，繼續為茶壺套用兩個 Translate BB (3D

Transformations\Basic) 並連接起來 (如圖 5-13)， 即可為茶壺設定按↑鍵前

進，按↓鍵後退的互動操控。

圖 4-12 Script 裡新增 BB

45

點擊 Switch On Key BB 將參數設定為 Key 0:Up、Key 1:Down，即可透

過↑或↓鍵觸發 Translate BB。

將 Translate BB 的參數設為 Translate Vector (X:0.1,Y:0,Z:0)、

Referential：Teapot，使 BB 被觸發時，茶壺會朝 Teapot 的 X 軸方向位移 0.1

單位形成前進。

圖 4-14 Switch On Key 設定

圖 4-13 新增 Translate

46

設定後退，將下面的 Translate BB 的參數設為 Translate Vector：(X：-0.1、

Y：0、Z：0)、Referential：Teapot。使 BB 被觸發時，茶壺會朝 Teapot 的 X

軸方向位移 -0.1 單位形成後退。

點擊 Virtools 介面右下角的「Play」開始播放，按↑、↓鍵即可操作茶

壺前進、後退。

圖 4-15 Translate 前進設定

圖 4-16 Translate 後退設定

47

完成

圖 4-17 可移動的茶壺

48

4.4 其它功能設定

4.4.1 攝影機設定

Name：攝影機的名稱。

World Position：攝影機在世界座標的位置。

World Orientation：攝影機相對於世界方向的方位角。

Distance from camera to target：攝影機與目標點的距離。

Target Position：目標點在世界座標的位置。

Show In Player Mode：設定播放時是否顯示攝影機。

Show cone：設定是否顯示適合裁切面。

Target：攝影機的目標點。

Projection Type：設定投影模式。

Perspective：為透視法。

圖 4-18 Target Camera 介面

49

Orthorgphic：為正面投影法。

Aspect Ratio：啟用 Active 可以設定拍攝畫面的寬高比例。

Perspective：選擇攝影機鏡頭的長度，也可以自行調整 Field of view 或 Focal

length。

Clipping：設定拍攝的距離範圍。

4.4.2 材質設定 Material Setup

Name：材質的名稱。

Ambient：設定材質對環境光的反應。

Diffuse：設定材質對光源 (不含環境光) 的反應。

Specular：設定材質的反光色，必頇啟用 Light Setup 面板的 Specular 才更作

用。

Power：設定反光的強度，數值越大反光愈集中。

Emissive：設定材質自體發光的色彩。

圖 4-19 Material 介面

50

Alpha：設定材質的透明度，數值愈小愈透明。

Mode：設定材質模式。

Opaque：不透明材質。

Transparent：根據 Alpha 值和貼圖的 Alpha 定義透明度變化。

Mask：進行 Alpha Test 決定像素色彩是否繪製。

Custom：自訂模式。

Both Sided：雙面顯示。

Fill Mode：設定填色模式。

Point：只繪製頂點。

Wireframe：繪製頂點間的連接線。

Solid：繪製實體。

Shade Mode：設定著色模式。

Flat：根據法線與入射光線的夾角，計算面受到照明的結果。夾角角度越小，

面會受到越強的照明。Flat 的計算速度很快，但是物件外觀會呈現塊面狀。

Gouraud：將同一頂點上所更法線加以計算得到一條平均法線，再根據平均

法線與入射光線的夾角，計算該頂點受到照明的結果。所更頂點會沿著邊

彼此內插照明結果，使物件呈現平滑的外觀。

Alpha Test：啟用此項可以進行 Alpha Test。Alpha Test 會以 Alpha Ref Value

為門檻，根據 Alpha Test Function 的設定對像素做比較，決定像素是否繪製。

51

例如：Alpha Test Function 為 Greater、Alpha Ref Value 為 180，代表只繪製

Alpha 值大於 180 的像素。

Blend：啟用此項可以進行 Alpha Blending。Source Blend 和 Destination Blend

分別設定 SrcColor (即將繪製的像素色彩) 和 DestColor (存在顏色緩衝區的

像素色彩) 要乘上的係數，以下用 SrcFactor 和 DestFactor 表示。

最終像素色彩= [SrcColor*SrcFactor] + [ DestColor*DestFactor]

Blend Factor

Zero 0

One 1

SrcColor SrcColor 的色彩值

InvSrcColor 1- SrcColor 的色彩值

SrcAlpha SrcColor 的 Alpha 值

InvSrcAlpha 1-SrcColor 的 Alpha 值

DestAlpha DestColor 的 Alpha 值

InvDestAlpha 1-DestColor 的 Alpha 值

DestColor DestColor 的色彩值

InvDestColor 1-DestColor 的色彩值

表 4-1 Blend Factor

52

4.4.3 光源設定

Name：光源的名稱。

World Position：光源在世界座標的位置。

World Orientation：光源相對於世界座標的位置。

Target Position：目標點在世界座標的位置。

Show In Player Mode：設定播放時是否顯示光源。

Specular：設定受到照明的材質是否計算反光。

Type：設定光源類型 。

Point：為光點光源。

Spot：為聚光燈。

Directional：為方向光。

圖 4-20 Point Light 介面

53

Target：聚光燈的目標點。

Influence：啟用 Active 光源才會更照明效果。

Color：光源色彩。

Range：設定光源照射範圍。

Show Influence：顯示光源照射範圍。

Attenuation：設定衰減因素。

Constant：為光源強度

Linear：為線性衰減。

Quadratic：為二次方衰減。

Spot Cone：設定聚光燈的光錐。

Hot Spot 範圍內：為聚光區 。

Hot Spot 與 Fall Off 間：為衰減區 Fall off 範圍外照明效果 。

54

4.4.4 2D Frame

Name： 2D frame 的名稱。

General：一般設定。

Pickable：設定 2D frame 可否被滑鼠點選

Homogeneous Coordinates：啟用此項，以百分比表示 2D frame 的位置和尺

寸，2D frame 就會隨著畫面縮放而改變。

Clip To Camera：啟用此項，超出攝影機畫面的部分會被裁切。

Relative To Viewport：啟用此項，以攝影機畫面的左上角為原點。

Position： 2D frame 左上角的位置坐標 Z。

圖 4-21 2D Frame 介面

55

Z Order：2D frame 的繪製順序。數值愈小者愈先繪製，因此會被數值較大

者覆蓋。

Background Sprite：啟用此項，2D frame 會被 3D 物件覆蓋。

Size：2D frame 的寬高尺寸。

Material：2D frame 套用的材質。

UVMapping：啟用 Active 可以設定 2D frame 左上角和右下角的貼圖座標。

Parent：2D frame 的父母體。

Clip to Parent：啟用此項，超出父母體的部分會被裁切。

Stick Left：鎖定左側絕對距離。

Stick Right：鎖定右側絕對距離。

Stick Top：鎖定上緣絕對距離。

Stick Bottom：鎖定下緣的絕對距離。

56

第五章 案例示範

5.1 2D Frame 與載入

5.1.1 新增 2D Frame

1. 點選 Create 2D Frame ，新增 2D Frame。

2. 新增好 2D Frame 後，再規劃的命名，這樣才不會亂掉。

5.1.2 設定 2D Frame 階層

1. 在 Level Manager 裡 2D Frame 上按右鍵點選 Show In Hierarchy

Manager ，設定 2D Frame 階層。

圖 5-1 階層設定

57

2. 在 Show In Hierarchy Manager 底下，把選單設為 -1，這樣選單才會

在最底層。才可點選移動其它 2D Frame，設定好後接著調整各個 2D Frame

位置跟大小。

5.1.3 2D Frame 的位置、大小設定

1. 在 2D Frame Setup 裡， Position 可設定 X、Y、Z 軸的距離、Size、

Width、Height。

5.1.4 將 2D Frame 設定圖片

1. 點選 Create Material 新增，Material 新增後，會出現在 Level Manager

裡的 Material 子目錄底下。

58

2. 把需要用的圖片拖曳至 Material 視窗中， Texture 也會跟著出現。

3. 並將每一個 Material 對應一個 Texture。

圖 5-2 新增 Material

59

4. 每個 2D Frame 也要對應一個 Material。

圖 5-3 將 Material 對應 Texture

圖 5-4 將 2D Frame 對應 Material

60

5. 把每個 2D Frame 的 Parent 設定為選單設定後，載入的 2D Frame 便

可黏在選單上，移動時才會跟著選單走。

6. 設定好後圖片就會顯示出來。

圖 5-5 將圖片黏在選單上

圖 5-6 設定好的選單

61

5.1.5 將 2D Frame 載入 BB

1. 選取好 2D Frame，按右鍵點選 Create Script 將 2D Frame 展開。

2. 進入 Schematic 後在框框內點選右鍵，會出現列表再選取 Add

Building Block by Name，輸入 BB 的名稱。

3. 加入 Wait Message (點選功能) 、Object Load (載入) ，並將兩個 BB

連接起來。

圖 5-7 快速新增 BB

62

4. 設定 Object Load BB ，在 File 欄內輸入 NMO 檔的路徑。

5.1.6 設定選單內容

1. 把選單展開，加入 Push Button、Edit 2D Entity 、Mouse Waiter、Edit

2D Entity。

2. 將第一個 Edit 2D Entity 設定初始位置。

圖 5-8 設定檔案路徑

63

3. 第二個 Edit 2D Entity 設定為跳出位置。

4. 將 Push Button BB，的 Released 連接 Edit 2D Entity。

5.1.7 設定攝影機、電燈

1. 設定好路徑，增加攝影機跟電燈，執行時傢俱才顯示的出來。

2. Tanget Camera Setup 可細部調整攝影機的角度、距離。

3. Point Light Setup 可調整電燈的角度、距離。

圖 5-9 設定 Edit 2D Entity 位置

64

5.2 碰撞

5.2.1 匯入物件

1. Virtools 裡匯入一個 4 面的空間(3D Objects)、沙發(Characters)、桌子

(3D Objects)、垃圾桶(Characters)和浴缸(3D Objects)。

2. 把每個物件的 3D Frame、3D Objects(Characters)、Groups 分別命名。

5.2.2 物件新增腳本

1. 因為物件(3D Objects)的腳本需要寫在物件 Group之下，所以 Groupm

浴缸(3D Objects)和 brook (3D Objects)要在物件 Group 處。

圖 5-10 匯入物件

65

2. 沙發(Characters)的腳本

2-1 要讓沙發可以移動：先加入一個 Switch On Key(BB)，新增多個 Out。

2-2. 在 Switch On Key(BB)設定鍵盤控制方向。

2-3. 新增 Translate(BB)設定 X、Y、Z 軸的移動方向，Referential 設定

圖 5-12 BB 新增 Out

圖 5-11 新增 script

66

為沙發。

2-4. 加入 Rotate(BB)設定 X、Y、Z 軸的旋轉，設定 Degree 旋轉大小，

Referential 一樣設定為沙發

2-5. 加入 Object Slider(BB)設定 3D Objects 的碰撞，Radius 設定碰撞大

小，Group 處設定要碰撞的物件。因一個物件(3D Objects)更多個碰撞點， 要

分別 Group。

2-6. 加入 Sphere Slider(BB)設定 Characters 的碰撞，在 Radius 處更改碰

撞的大小。Group 設定碰撞物件。(因為 Characters 和 3D Objects 的設定不

同，所以碰撞的(BB)也更所不同)。

3. Groupm 浴缸(3D Objects)的腳本和沙發(Characters)的腳本一樣設

法。

67

5.3 實作

5.3.1 說明選單製作

網頁第一面，出現按鍵功能說明，在右下角的「開始」進入主畫面，

此「按鍵功能說明」2D Frames 移出，變換成主畫面。

1. 在 2D Frame 的功能說明，新增腳本。

2. 新增 Wait Message(BB)和 Hide(Visuals.dll)。

圖 5-13 功能說明畫面

68

3. 設定 Wait Message(BB)，把 Message 設定為 X。

4. 將 2D Frame 的開始新增腳本。

圖 5-14 設定功能說明(BB)

圖 5-15 設定 Wait Message(BB)

圖 5-16 新增開始腳本

69

5. 新增 PushButton(BB)、Hide(Visuals.dll)(BB)和 Send Message(BB)。

6. 設定 Send Message (BB)，將 Message 設定為 X，Dest 設為「功能說

明」。

5.3.2 旋轉、移動設定

1. 選取 Level ，新增移動、旋轉腳本。

2. 設定 Schematic 新增 Wait Message(BB)、2D Picking(BB)、Switch on

Key(BB)和多個 Translate(BB)。

圖 5-17 新增開始(BB)

圖 5-18 設定 Send Message(BB)

70

3. 在空白處按滑鼠右鍵點選 Add Parameter Operation，新增一個參數運

算。

4. 將 Operation 設為 Get Parent ，Ouput、Inputs 設為 3D Entity。

圖 5-19 設定旋轉、移動腳本

圖 5-20 新增參數運算

圖 5-21 設定參數運算

71

5. 把設好的參數 Inputs 連接 2D Picking 的 3D Entity。

6. 在參數的 Pout 0 按滑鼠右鍵 Copy。

圖 5-22 2D Picking(BB)連結參數運算

圖 5-23 複製參數運算

72

7. Copy 後空白處貼上捷徑。

8. 把此捷徑與 Translate 的 Target 做連接。

圖 5-24 貼上參數運算

圖 5-25 Translate(BB)連接參數運算

73

9. 點選 Switch on Key(BB)，設定方向按鍵。

10. 設定 Translate 的 X、Y、Z 移動範圍。

11. 另新增選轉腳本，加入 Rotate 設定旋轉方向。

5.3.3 刪除設定

1. 在 Level 新增刪除腳本。

2. 新增 Wait Message(BB)、2D Picking(BB)、Switch on Key(BB)和 Object

Delete(BB)。

3. 在空白處按滑鼠右鍵點選 Add Parameter Operation，新增一個參數運

算。

4. 將 Operation 設為 Get Parent ，Ouput、Inputs 設為 3D Entity。

圖 5-26 新增刪除腳本

74

5. 把設好的參數 Inputs 連接 Object Delete(BB)的 3D Entity。

6. 點選 Switch on Key(BB)，設定按鍵。

圖 5-27 設定參數運算

圖 5-28 Object Delete(BB)連結參數運算

圖 5-29 設定 Switch On Key(BB)刪除鍵

75

第六章 問題討論

6.1 如何初始狀態

1. 在 Level Manager 點選需要的還原的物件，按滑鼠右鍵點選 Set Initial

Conditions。

2. 設定好後的物件，右方則會出現叉叉。

圖 6-1 物件初始位置

76

3. 如果物件更所更改就得重新設定還原點。一樣在物件處按滑鼠右

鍵 Remove Initial Conditions 移除還原點，再次新增還原點即可。

圖 6-2 設定初始位置後

圖 6-3 移除還原點

77

6.2 為何做好的物件重開時會變形，如何調整回原狀

1. 物件太大，大小最好在 3D 框架以內。

2. 先用 或 把畫面拉遠。

圖 6-4 物件變形調整

78

3. 用 Pancamera 調整畫面位置， Orbit Target/ Orbit Around

調整畫面角度，再拉回即可。

圖 6-5 使用 Camera Dolly 調整 Y 軸畫面

圖 6-1.12 變形調整後

79

6.3 Group 的移動設計，是否可以改用滑鼠移動

1. 用 2D Picking 加 Test 作移動的範圍，設定在地板上。

2. 點選 Test 的 A、B。

3. 更改 Parameter Type。

圖 6-6 滑鼠移動(1)

圖 6-7 滑鼠移動(2)

圖 6-8 滑鼠移動(3)

80

4. Test 點兩下，B 為設定範圍的物件名稱。

6.4 匯入的 3D 傢俱要如何不加燈也能看得見材質

1. 在 Material Setup 裡選取好你要自發光的物件，點選 Emissive 旁的黑

框。

圖 6-9 滑鼠移動(4)

圖 6-10 Emissive 設定(1)

81

2. 將顏色拉到最左上角的白色，使物件自發光。

3. 左為調整前、右為調整後

圖 6-12 調整自發光前

圖 6-11 Emissive 設定(2)

圖 6-13 調整自發光後

82

第七章 結論

新世紀年代裡網際網路越來越盛行，使得數位多媒體的發展及技術快

速提昇，成為現在相當重要的媒介。面對產業各項升級、資訊透明化的時

代，網路平台上漸漸由 2D 轉向 3D 發展，在 3D 多媒體數位科技迅速的發

展之下，3D 將成為各產業在資訊科技上的發展趨勢。

在 3D Studio MAX 裡我們學習到 3D 物件建模及材質貼圖運用，慢慢瞭

解到三維空間裡的精細與奧妙；在 Virtools Dev 裡學到 3D 整合效果、關鍵

影格使用、動作指令控制語法、架設攝影機、網路互動等方法。

使用多媒體軟體中學習到的互動式虛擬實境整合系統，包括了場景的

架構思考、空間虛擬實境的處理方式、物件整合系統及轉場並移動其路徑

規劃之特殊效果。

實務專題中我們運用了 Virtools Dev 系統實驗性的製作，做出 Web 3D

商品展示，讓網站達到更好的 3D 視覺效果；製作過程中我們學習到的 3D

軟體，其中更：3D Studio MAX、Virtools Dev 軟體，在這專題過程中，也

讓每位組員對 3D 軟體更充分的認知與學習。

83

經過了專題實作，組員們在 3D Studio MAX 和 Virtools Dev 實務應用上

都更很深的體驗，3D Studio MAX 方面軟體在使用上也是簡易明瞭，可模

擬各種真實物件的模型，在使用比例調整過後，可以達到 100%比例。

Virtools Dev 方面控制性高，能夠讓使用者在短時間之內運用內建的資

源達到特殊的效果，輸入檔案壓縮比高，但缺點是對於平面圖片的支援度

仍然不足。

84

參考文獻

[1] 范丙林、李與誠、莊學文、鄭柏堯，“ 3D 遊戲專題製作－以 Virtools

為開發工具 ”，全華科技，2006。

[2] 王啟榮，”3D VR 互動設計- Virtools/3ds max 虛擬技術整合”，文魁資訊

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二版”，藍海文化。

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2005。

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