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“我的校区”复刻成功!——专访在Minecraft中还原西北工业大学长安校区的软件学子

作者:赵舒鑫   编辑:软件学院   时间:2022-03-09     点击:

你是否会想到,在我们的美丽校园里,有这么一群人,利用网络技术将长安校区的真实图景超高精度还原在Minecraft中。不仅仅是建筑物外观的复原,还有里面的例如床、书桌、灭火栓、超市的货物等等,凡是我们可以在校园内看到的,都一一以全新的模式复现。

(一)以梦想之名成立NPUcraft团队

西北工业大学学生Minecraft创作协会成立于2020年9月,目前社团人数94人,参与本次复原工程的共64人,社团主要围绕Minecraft(简称MC)这款游戏进行开发和创作。软件学院2018级本科生吴永豪是学生Minecraft创作协会第一负责人。

Minecraft这款游戏和其它游戏有着很大的区别,它更像是一个专业建模软件与游戏的中间产物。在Minecraft中,整个世界构成的基本单位是一个个小方块,和现实中的一砖一瓦极其相似,因此我们可以靠着这“一砖一瓦”,在游戏中搭出我们想象中的任何东西。”吴永豪这样阐释自己对Minecraft的理解。

在决定做极高精度的校区复原后,吴永豪与团队成员们就已经踏入一个鲜有人涉足的领域,因为该领域较难找到相关公开的参考资料。“早期的前辈在探索过程中曾走了一条错误的技术路线,尝试过使用LittleTiles模组,但诸如桌椅,宿舍床等模型往往在一栋宿舍楼中重复成百上千次,批量摆放后因为需要渲染大量的小方块,以至于到几乎不能操作的程度,于是早期复原工程被迫中止。直至2020年9月,我们申报成立了社团,并以社团名义重启了之前烂尾的复原工程项目。”吴永豪这样说。

(社团负责人 2018级本科生吴永豪)

(二)早期尝试· 不断优化

在看到其他高校有做过类似复原相关题材的图景时,吴永豪团队产生了想法,抱着试一试的态度,在实施的过程中逐渐发现这个项目潜力巨大,所以目标就变成了超高精度复原长安校区,并在细节上展现团队的实力。

在技术上,复原工程用到的建模、编程、建筑规划等知识不亚于一门专业课,对于当代大学生而言无疑是一种专业技能上的扩展。而在经历上,在复原工程中进行分工合作、内外协调对团队的工作能力是一种挑战。

第一次复原开始于2018年,吴永豪团队使用了现有的第三方模组来达到期望的精度。由于模组自身的优化问题,导致项目进行一半就因过于卡顿不得不放弃。抱着亲手将母校一点点复原所带来的成就感,他们开始了第二次复原。本次团队制作大致分为技术组、建模组和建筑组。技术组负责定制模组编写与服务器维护;建模组负责对所需要的物品进行建模与贴图制作;建筑组负责在服务器内一木一石搭建完整建筑,将自主建模的物品放置到所需要的位置。而在实际操作过程中,大家会根据需求灵活安排。

第二次复原前,在总结了第一次失败的原因后,大家进行大地图预制,编写了属于自己的模组,提前小范围验证了建模技术路线。由于该项目当前需要在Minecraft游戏内对校园实景进行复刻,因此需要大量的实景数据。在每一阶段开始前,团队成员都会对涉及到的部分用手机、无人机等进行实景拍摄

(三)在瓶颈中突破自己

2018年在第一次尝试中,团队使用了现成的第三方模组——雕刻工艺,进行细节建模,由于过分依赖该模组,且MC游戏本身性能优化较差,由于打开存档需要加载较长时间,且客户端存在极大卡顿,因此在仅完成星天苑G座后,整个项目便无法顺利进行。

在这之后,项目停滞了很长一段时间,当看到网站上大量别人做出的MC还原学校成果展示时,吴永豪表示那时的他们受到刺激了,并反复问自己:我们做精度这么高,真做出来肯定比他们强百倍。因此,用吴永豪的话说,是他们自己点燃了复原工程的星星之火,但是又是来自“同行”的推力促进了大家的星星之火熊熊燃烧。2019年,吴永豪与团队成员们决定重启项目,在汲取前一次的失败原因后,他们自己编程写模组,从而有了第二次尝试,在社团指导老师黎昞、软件学院王犇和李勇老师的帮助下,最终将完整震撼的校园虚拟场景还原在大家面前。

(四)感谢各位老师们的帮助与指导

在本次复原工程中,软件学院黎昞老师给予了实体服务器支持,软件学院王犇、李勇老师给予了服务器环境支持首先感谢社团指导老师黎昞对我们的信任、帮助与支持。”西北工业大学学生Minecraft创作协会在最初申报成立时,主要是围绕Minecraft的,而它本身是一款沙盒游戏,所以在成立初期,大家并没有什么拿得出手的作品展示,吴永豪说:“当时我们只能给黎昞老师‘画大饼’,去跟老师畅谈成立社团的意义、目的,还有更多我们对未来的畅想等等。”最终,社团还是申请成功,并在社团成立不久后,指导老师便爽快地为大家提供了一台实体物理机。此后,还帮助社团申报大学生创新创业项目,团队也因而获得了更多的经费支持。

(五)未来发展

复原工程的提出和实施是社团得以建立的契机,随着复原工程的进行与技术革新,涉及到的知识领域越来越广,面临的更多挑战与困难也会随之而来,但在解决问题的过程中,也是团队不断学习与进步的机会,从而积累更多宝贵经验。

本次复原视频仅展示了校园的一部分,而校园内的标志性建筑还尚未完成。下一步,团队成员将会不断探索新技术,基于Minecraft完善服务器功能,进行一些拓展应用,如线上会议课程、线上典礼、虚拟交互、在现实生活中的反向应用等的尝试,用新方法进一步提高还原的质量和效率

看到不少同学留言是否会考虑复原友谊校区,吴永豪这样解释:“友谊校区暂时不在我们的规划之内,首先,环境比长安校区更为复杂且有大量的植被,难以取景;其次,不同建筑间的共性很少,不像长安校区的楼宇,一种模型可以在很多地方进行复用;第三,当前长安校区的复原尚未完成,所以目前的工作仍然以长安校区的复原为核心,在长安校区复原完成的基础上才会进行下一步的复原工作规划。”

目前团队正在同步进行网页端的移植工作,让全校师生直接从浏览器中参观复原工程,未来也将计划开放网页端地图查询功能,让新同学和校友们在云端看到最真实的西工大校园

软件学院在近年来的发展中,高度重视培养国家重大需求紧缺人才,始终围绕解决卡脖子技术人才培养、技术攻关的问题,挖掘学生的科研创新潜力,提升实践动手能力,进一步践行“实践育人”的政策,让学生在学习理论知识的过程中,将理论与实践相结合,形成“理论+实践”的模式,从而有针对性地发挥自己的专业优势。

撰稿:赵舒鑫 审核:张龙

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