虛擬現(xiàn)實技術課程是數(shù)字媒體技術的重要專業(yè)課程之一，從目前國內(nèi)外提供的高校教材來看，有的內(nèi)容過于老舊，有些過于偏重某個方向，在基礎知識、新技術、新應用及通用性、拓展性等方面都難于適合專業(yè)的發(fā)展需要。因此編寫一本既能符合專業(yè)要求，又能緊跟新技術，適應專業(yè)發(fā)展需要的新教材是亟待解決的問題，對數(shù)字媒體技術專業(yè)的發(fā)展具有現(xiàn)實的意義和社會價值。本書介紹了虛擬現(xiàn)實技術的最新發(fā)展狀況，詳細介紹了虛擬現(xiàn)實技術的基礎理論及方法，重點介紹了目前具代表性的虛擬現(xiàn)實相關軟件、工具的使用和開發(fā)方法；既注重原理，又注重實踐，配有大量案例，具有良好的可讀性和可操作性。本書分為7章，內(nèi)容包括虛擬現(xiàn)實技術概述、3D數(shù)學基礎、3ds Max建模工具、Web3D技術、Unity3D、Unreal Engine和增強現(xiàn)實技術。本書適合作為高等學校數(shù)字媒體技術、數(shù)字媒體藝術、動畫、軟件工程、虛擬現(xiàn)實等專業(yè)虛擬現(xiàn)實技術課程的教材，也適合從事虛擬現(xiàn)實技術研究的人員參考。
馮開平，廣東工業(yè)大學教授，教育部高等學校工程圖學課程教學指導分委會委員，長期從事虛擬現(xiàn)實、工程圖學、動畫教研工作，出版多部教材。
目錄
第1章 虛擬現(xiàn)實技術概述 / 1
1.1? 虛擬現(xiàn)實技術定義 / 1
1.1.1 什么是虛擬現(xiàn)實技術 / 1
1.1.2 四要素 / 1
1.2 VR 系統(tǒng) / 3
1.2.1 I/O 設備 / 3
1.2.2 VR 引擎 / 3
1.2.3 應用軟件和數(shù)據(jù)庫 / 4
1.3 VR 技術類別 / 5
1.3.1 桌面 VR 技術 / 5
1.3.2 沉浸式 VR 技術 / 5
1.3.3 增強現(xiàn)實技術 / 5
1.3.4 分布式 VR 技術 / 6
1.4 VR 技術設備 / 6
1.4.1 設備分類 / 6
1.4.2 典型設備 / 7
1.5 VR 技術的應用 / 8
習題 / 11
第2章 3D 數(shù)學基礎 / 12
2.1 3D 坐標系 / 12
2.1.1 世界坐標（World Space） / 12
2.1.2 屏幕坐標（Screen Space） / 12
2.1.3 視口坐標（ViewPort Space） / 13
2.2 向量 / 13
2.2.1 向量的加法和減法 / 13
2.2.2 向量的點乘 / 14
2.2.3 向量的叉乘 / 14
2.3 矩陣運算 / 15
2.3.1 矩陣的定義 / 15
2.3.2 矩陣變換 / 16
2.4 四元數(shù)和歐拉角 / 17
2.4.1 四元數(shù) / 17
2.4.2 歐拉角 / 18
2.5 3D 幾何變換 / 19
2.5.1 平移變換 / 19
2.5.2 縮放變換 / 20
2.5.3 旋轉(zhuǎn)變換 / 20
2.5.4 三維組合變換 / 21
2.6 投影變換 / 23
2.6.1 正交投影 / 23
2.6.2 透視投影 / 24
習題 / 27
第3章 3ds Max 建模工具 / 28
3.1 3ds Max 軟件簡介 / 28
3.2 3ds Max 的操作流程和工作特性 / 28
3.2.1 操作流程 / 28
3.2.2 3ds Max 的界面 / 29
3.2.3 對象選擇方式和顯示狀態(tài) / 33
3.3 三維建模 / 35
3.3.1 基礎建模（基本體） / 35
3.3.2 案例——小推車建模 / 36
3.3.3 高級建模 / 40
3.3.4 案例——多邊形建模（鏈錘） / 46
3.3.5 案例——樣條線建模（花瓶） / 49
3.4 材質(zhì)與貼圖 / 51
3.4.1 基礎材質(zhì) / 51
3.4.2 UVW 貼圖修改器 / 54
3.4.3 案例——制作書 / 56
3.5 燈光與攝像機 / 62
3.5.1 燈光 / 62
3.5.2 攝像機 / 64
3.6? 動畫 / 64
3.7 案例——烘焙茶壺 / 66
3.8 案例——古場景建模 / 71
習題 / 83
第4章Web3D 技術 / 84
4.1 Web3D 技術概述 / 84
4.1.1 Web3D 的發(fā)展和特點 / 84
4.1.2 Web3D 網(wǎng)絡資源平臺 / 86
4.1.3 Web3D 的應用領域 / 87
4.1.4 常用模型的文件格式 / 88
4.1.5 Web3D 應用系統(tǒng)開發(fā)流程 / 88
4.2 可拓展語言 VRML/X3D/X3Dom / 90
4.2.1 VRML/X3D/X3Dom 概述 / 90
4.2.2 X3D 語法結構 / 90
4.2.3 X3D 的數(shù)據(jù)類型 / 93
4.2.4 X3D 基本節(jié)點 / 94
4.2.5 X3D 交互節(jié)點 / 97
4.2.6 X3Dom 的實現(xiàn) / 100
4.3 HTML5 與 WebGL 技術 / 108
4.3.1 HTML5 的內(nèi)容畫布 Canvas / 108
4.3.2 WebGL 概述 / 109
4.3.3 WebGL 編程 / 110
4.3.4 Three.js 框架 / 114
4.4 WebXR 技術 / 117
4.4.1 WebXR 規(guī)范 / 117
4.4.2 A-Frame 框架 / 118
4.5 Web3D 應用 / 126
4.5.1 案例——X3Dom 墻紙更換系統(tǒng)開發(fā) / 126
4.5.2 案例——A-Frame 的項目開發(fā) / 128
習題 / 131
第5章 Unity3D / 133
5.1 Unity3D 概述 / 133
5.1.1 Unity3D 安裝 / 133
5.1.2 Unity3D 主界面 / 134
5.2 Unity3D 項目開發(fā) / 138
5.2.1 新建項目 / 138
5.2.2 添加 3D 模型 / 139
5.2.3 添加燈光 / 141
5.2.4 GUI 設計 / 142
5.2.5 交互控制腳本 / 143
5.2.6 發(fā)布 / 144
5.3 地形地貌場景創(chuàng)建 / 146
5.3.1 地形引擎 / 146
5.3.2 利用高度圖生成地形圖 / 151
5.4 腳本入門 / 151
5.4.1 C# 基本語法 / 151
5.4.2 腳本的常用方法 / 153
5.4.3 鍵盤、鼠標和觸屏的輸入 / 160
5.4.4 事件系統(tǒng)與 UGUI / 163
5.5 動畫 / 173
5.5.1 Animation / 173
5.5.2 門動畫的創(chuàng)建與制作 / 174
5.5.3 Mecanim 動畫系統(tǒng)簡介 / 175
5.5.4 案例——Mecanim 人物動畫系統(tǒng) / 177
5.5.5 案例——Mecanim 動物動畫系統(tǒng) / 183
5.6 案例——場景漫游 / 187
5.6.1 場景和角色導入 / 187
5.6.2 烘焙場景 / 188
5.6.3 自動尋路 / 188
5.6.4 粒子效果 / 192
5.6.5 UGUI / 195
5.6.6 撿拾物品 / 197
5.7 案例——VR 游戲開發(fā) / 200
5.7.1 VR 游戲開發(fā)流程 / 200
5.7.2 VR 游戲開發(fā)的條件 / 201
5.7.3 將頭戴式設備連接到計算機 / 202
5.7.4 啟動 HTC Vive 系統(tǒng) / 202
5.7.5 在 Unity3D 中使用 VR 設備 / 204
習題 / 207
第6章 Unreal Engine / 208
6.1 快速入門 / 208
6.1.1 軟件下載與安裝 / 208
6.1.2 案例——“Hello world” / 210
6.2 案例——關卡設計 / 211
6.2.1 創(chuàng)建新項目 / 211
6.2.2 導航視口 / 212
6.2.3 創(chuàng)建一個新關卡 / 214
6.2.4 放置 Actor / 214
6.2.5 編輯已放置的 Actor / 216
6.2.6 執(zhí)行構建過程 / 217
6.3 材質(zhì)創(chuàng)建及編輯 / 217
6.3.1 基礎設置 / 217
6.3.2 創(chuàng)建材質(zhì) / 220
6.3.3 編輯材質(zhì) / 220
6.3.4 為靜態(tài)網(wǎng)格物體指定材質(zhì) / 223
6.4 創(chuàng)建 C++ 類 / 223
6.4.1 必備的項目設置 / 224
6.4.2 創(chuàng)建 C++ 類 / 224
6.4.3 寫入并編譯 C++ 代碼 / 225
6.4.4 測試代碼 / 227
6.5 案例——第一人稱射擊游戲 / 227
6.5.1 設置項目 / 228
6.5.2 實現(xiàn)角色 / 232
6.5.3 實現(xiàn)發(fā)射物 / 246
6.5.4 添加角色動畫 / 265
習題 / 277
第7章 增強現(xiàn)實技術 / 279
7.1 增強現(xiàn)實技術概述 / 279
7.1.1 增強現(xiàn)實技術發(fā)展 / 280
7.1.2 增強現(xiàn)實技術在各領域的應用 / 280
7.1.3 常用開發(fā)工具 / 281
7.2 Vuforia SDK 開發(fā)基礎 / 283
7.2.1 Vuforia SDK 開發(fā)環(huán)境 / 283
7.2.2 下載 Vuforia 6 SDK / 283
7.2.3 建立增強現(xiàn)實工程 / 286
7.3 案例——Vuforia 虛擬按鈕 / 288
習題 / 292
參考文獻 / 294
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