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前期调研
相关技术介绍
技术文档

设计思想

此次突如其来的新冠病毒疫情蔓延迅速，短短时间便蔓延全球。由于我国防控工作到位，民众团结，已经基本战胜了疫情。但我们作为学生，依然无法返回校园。因此，我们针对疫情进行校园仿真模拟，实时模拟病毒在校园内会如何传播，以及在不同防控手段下的传播效果。

技术方案

场景设计

对大学校园进行了简化设计，设计了操场、宿舍区、图书馆、教室、食堂、医院等基本功能设施，模拟学生在校园内的基本活动状况

人物设计

使用不同颜色的小球表示健康程度不同的学生
蓝色——健康
黄色——潜伏期无传染性
橙色——潜伏期有传染性
红色——发病

实现思路

模拟学生在校园中的日常活动，其中包括：去教室上课、去操场锻炼、去图书馆学习、去食堂吃饭、去医院和回宿舍。假设在学校开学后，有一位感染新冠肺炎并处于潜伏期的同学来到了学校，由于体温等指标正常，学校没有对其进行核酸检测，就这样这位携带新冠病毒的同学混进了人群中，和健康的同学一起上课、吃饭、锻炼等。
模拟的场景中，我们假设学生有四种状态：健康、潜伏期（无传染性）、潜伏期（有传染性）和发病。我们给发病和潜伏期的同学设置了不同的感染率，其中发病的同学的感染率大于潜伏期（有传染性）的同学。学生感染病毒后进入潜伏期，潜伏期随机设置为3-7天，潜伏期的前期不具有传染性，在发病的前两天内开始具有传染性。
当有学生被检测出新冠肺炎后，针对学生的四种状态设置了不同的应对措施。
（1）学校不采取任何措施。
（2）发病的同学进入校医院的隔离区进行隔离，与发病同学有接触的同学进行宿舍隔离。
（3）发病的同学进入校医院的隔离区进行隔离，与发病同学有接触的同学进行宿舍隔离，同时大家佩戴口罩，勤洗手。
（4）发病的同学进入校医院的隔离区进行隔离，全校的学生进行宿舍隔离，同时大家佩戴口罩，勤洗手。
针对上述不同的应对措施来观察学生整体的感染情况。同时通过设置对照组来检验戴口
罩、勤洗手等防疫措施对预防新冠肺炎的作用。
模拟学生在校园中的移动是通过unity中的NavMeshAgent自动寻路组件来实现的，在场景中规划好可以行走的路线，然后通过给多物体添加NavMeshAgent来指定运动的终点来实现学生移动的模仿。

核心代码

（1）一些变量的声明，包括学生进行移动的教室、食堂、医院、操场和图书馆，是否戴口罩、勤洗手，有学生发病时是否全部隔离，发病期每次接触的传播率和潜伏期每次接触的传播率，学生的状态等。

public class nav : MonoBehaviour
{// Use this for initializationpublic GameObject text;//天数的文字UIpublic GameObject classroom;//教室目标寻路地点的空物体public GameObject diningtarget;//食堂目标寻路地点的空物体public GameObject geliTarget;//隔离区目标寻路地点的空物体public GameObject playground;//操场目标寻路地点的空物体public GameObject library;//图书馆目标寻路地点的空物体public float infectionRateIncidence = 10.0f;//发病期每次接触传播率10%public float infectionRateLatent = 5.2f;//潜伏期每次接触传播率5.2%public bool mask = false;public bool washHand = false;public bool TotalIsolation = false;private NavMeshAgent agent;private Vector3 startPoint;//出生点 也就是宿舍的坑位public int infected = 0;//0健康 1潜伏 2发病 3潜伏可传染public int isGeli;//点击studet的prefab 在inspector界面手动改动 是否隔离 0不会自我隔离 1会在发病后自动去医院private int emergeGeli = 0;//紧急状态 如果开启马上回宿舍并告诉所有碰到的人Color orange = new Color(255f / 255f, 112f / 255f, 0f / 255f);private Text mText;private int cover = 999;//潜伏期 由于前面已经开始判断是否发病 只能用很大的数防止开局全体感染private int infecDay = 999;//被感染日期private int state = 0;private int count = 8 * 60;//计数 按60fps算 就是8秒private int day = 0;//第几天

（2）获取组件NavMeshAgent，记录出生复活点位置，如果戴口罩、勤洗手则降低接触的传播率。

 void Start(){agent = GetComponent<NavMeshAgent>();//地形改动以后记得加static以及Navigation重新bakemText = text.GetComponent<Text>();startPoint = this.gameObject.transform.position;//记录出生复活点位置//PlayerPrefs.SetInt("emergeGeli", 0);if (mask){infectionRateIncidence = infectionRateIncidence * 0.6f;infectionRateLatent = infectionRateLatent * 0.6f;}if(washHand){infectionRateIncidence = infectionRateIncidence * 0.7f;infectionRateLatent = infectionRateLatent * 0.7f;}PlayerPrefs.SetInt("TotalIsolation", 0);}

（3）判断被感染的学生是否进入潜伏期的有传染性阶段。根据学生的状态来设置不同的颜色：如果处于潜伏期且具有传染性则设为橙色，不具有传染性则设置为黄色，发病则设置为红色，健康状态为蓝色。通过count计数，来实现学生一天中去往不同场所的运动。并判断是否需要进行全体隔离。

void FixedUpdate(){//注意是Fixedif ((cover + infecDay - 2) <= day)//天亮了 如果潜伏可传染期到达 - 2 就是前两天有传染性infected = 3;//橙色if ((cover + infecDay) <= day)//如果发病期到达infected = 2;//变红if (infected == 1)//如果潜伏无传染性 则变黄this.gameObject.GetComponent<Renderer>().material.color = Color.yellow;else if (infected == 2)//如果发病 则变红{this.gameObject.GetComponent<Renderer>().material.color = Color.red;PlayerPrefs.SetInt("TotalIsolation", 1);}else if (infected == 3)//如果潜伏有传染性 则变橙色this.gameObject.GetComponent<Renderer>().material.color = orange;count++;if (count > 8 * 60 )//8*60个计数进这个函数一次{count = 0;if (state == 0)//去教室、图书馆或操场{day++;mText.text = day.ToString();agent.enabled = true;state = 1;int i = Random.Range(0, 100);if (i <= 30)//去图书馆agent.destination = library.transform.position;else if (i <= 60)//去操场agent.destination = playground.transform.position;else//去教室agent.destination = classroom.transform.position;}else if (state == 1)//去食堂{agent.enabled = true;state = 2;agent.destination = diningtarget.transform.position;}else if (state == 2)//回宿舍{agent.enabled = true;state = 0;agent.destination = startPoint;}}if (PlayerPrefs.GetInt("TotalIsolation") == 1 && TotalIsolation)emergeGeli = 1;if (infected == 2 && isGeli == 1){//如果开启自我隔离并且发病agent.destination = geliTarget.transform.position;SendMessage("geli");}if (infected != 2 && emergeGeli == 1 && isGeli == 1)//如果没发病并且进入紧急状态agent.destination = startPoint;//回宿舍}

（5）感染的学生与其他学生接触时，按照病毒传播率进行感染。同时判断是否需要进行隔离。

private void OnCollisionEnter(Collision collision){if (collision.collider.tag == "stu")//如果碰上了其他学生{float i = Random.Range(0.0f, 100.0f);if (i <= infectionRateIncidence && infected == 2)//发病期 传染率collision.gameObject.SendMessage("inf");//告诉他 你被传染了！if (i <= infectionRateLatent && infected == 3)//潜伏期 传染率collision.gameObject.SendMessage("inf");//Destroy (collision.collider.gameObject);if (infected == 2 || emergeGeli == 1)//如果我发病了 或我知道有人发病了 我就告诉被碰的人 进入紧急状态collision.gameObject.SendMessage("geli");}}void inf(){if (infected == 0){//如果没被感染infecDay = day;cover = Random.Range(3, 7);//潜伏期 infected = 1;//进入潜伏期 此时无传染性}}void geli(){emergeGeli = 1;//当他为1进入紧急状态 马上回宿舍瑟瑟发抖}

模拟结果

模拟前提——一位潜伏期具有感染性的学生进入了校园

没有任何防控措施，大约5天所有人被感染

佩戴口罩，大约7天所有人被感染

在呼吁同学们注意卫生勤洗手、佩戴口罩，发现发病的学生及时进行隔离，有很多学生处于健康状态

通过校园疫情模拟，我们可以看到防控措施是十分重要的。在人多聚集的地方，还是要做好万分的准备。