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第1章 虚拟现实入门1

1.1 什么叫虚拟现实2

1.1.1 虚拟现实概念2

1.1.2 虚拟现实诞生的背景3

1.1.3 虚拟现实发展历史及大事件5

1.2 什么叫增强现实9

1.3 什么叫混合现实10

1.4 虚拟现实系统的三个基本特征11

1.5 虚拟现实系统的分类11

1.6 虚拟现实系统的组成13

第2章 虚拟现实系统的硬件设备15

2.1 虚拟现实输入设备16

2.1.1 三维空间跟踪器16

2.1.2 漫游和操纵设备18

2.1.3 手势接口19

2.2 虚拟现实输出设备22

2.2.1 图形显示设备22

2.2.2 三维声音显示设备26

2.2.3 触觉反馈设备26

2.3 虚拟现实硬件设备的几个问题28

2.3.1 虚拟现实设备的技术指标28

2.3.2 虚拟现实设备三大影响因素29

2.3.3 虚拟现实硬件设备未来发展31

第3章 虚拟现实开发工具综述33

3.1 虚拟现实开发软件及平台34

3.1.1 Virtools34

3.1.2 Quest 3D35

3.1.3 VR-Platform36

3.1.4 Unity 3D36

3.1.5 Unreal Engine 437

3.2 语言类虚拟现实工具38

3.2.1 高级着色器利器：HLSL38

3.2.2 虚拟现实建模语言：VRML38

3.2.3 三维图像标记语言：X3D38

3.3 视觉类虚拟现实工具及应用39

3.4 触觉类虚拟现实工具41

3.4.1 Haptics41

3.4.2 Teslasuit41

第4章 虚拟现实项目的工作流程及注意事项43

4.1 虚拟现实项目的工作流程44

4.1.1 虚拟现实项目制作所需资料列表45

4.1.2 虚拟现实项目制作时间节点表45

4.2 模型制作规范47

4.3 材质贴图规范48

4.4 模型烘焙及导出48

4.5 文件备份标准50

第5章 虚拟现实的应用与展望53

5.1 VR应用领域综述54

5.1.1 VR军事应用56

5.1.2 VR医疗研究与应用60

5.1.3 VR艺术和娱乐领域应用63

5.1.4 VR虚拟旅游69

5.1.5 VR教育应用73

5.2 VR未来应用展望74

第6章 C＃基础介绍77

6.1 C＃概述及其开发环境78

6.1.1 什么是C＃78

6.1.2 C＃与Unity的应用79

6.1.3 学习C＃的准备工作80

6.2 变量84

6.2.1 什么是变量84

6.2.2 变量的数据类型84

6.2.3 变量的声明90

6.2.4 常量90

6.3 表达式与运算符91

6.3.1 表达式91

6.3.2 运算符91

6.3.3 运算符优先级97

第7章 C＃流程控制基础99

7.1 语句顺序执行100

7.1.1 调试演示100

7.1.2 选择分支语句101

7.1.3 循环语句105

7.2 函数108

7.2.1 函数的由来109

7.2.2 定义函数109

7.2.3 函数的返回值与函数类型110

7.2.4 函数的调用110

7.2.5 函数的形参与实参111

7.2.6 Main()函数112

7.2.7 结构函数114

7.2.8 函数的重载116

7.3 字符串和数组116

7.3.1 字符串类string的使用116

7.3.2 可变字符串类StringBuilder的使用119

7.3.3 数组的定义121

7.3.4 数组类型122

7.3.5 数组的基本操作125

7.3.6 静态数组126

7.3.7 动态数组128

第8章 C＃面向对象133

8.1 定义类134

8.1.1 类的定义134

8.1.2 构造函数和析构函数137

8.1.3 类的使用140

8.1.4 类的可访问性——访问修饰符143

8.1.5 嵌套类145

8.2 对象147

8.2.1 类和对象的关系147

8.2.2 对象定义148

8.2.3 对象的用法149

8.3 属性152

8.3.1 C＃中的属性153

8.3.2 属性的组成153

8.3.3 属性的使用157

8.4 类的面向对象特性159

8.4.1 面向对象概述159

8.4.2 类的继承159

8.4.3 类的封装162

8.4.4 类的多态163

8.5 委托和事件164

8.5.1 什么是委托164

8.5.2 使用委托165

8.5.3 什么是事件166

8.5.4 事件的使用166

第9章 C＃异常处理和简单案例171

9.1 异常处理172

9.1.1 异常处理概述172

9.1.2 异常处理语句172

9.2 Unity 3D简单案例176

9.2.1 Unity 3D简介176

9.2.2 Unity 3D学习177

9.2.3 Unity 3D简单案例177

第10章 三维虚拟样板间装修设计平台开发实例181

10.1 概述182

10.1.1 三维家装虚拟样板间装修设计的意义与价值182

10.1.2 国内外虚拟样板间装修设计的发展182

10.1.3 UGUI系统概述188

10.2 虚拟样板间的策划及准备工作192

10.2.1 虚拟样板间的交互设计192

10.2.2 使用Unity开发前的准备工作193

10.3 在Unity中搭建场景203

10.3.1 导入模型、贴图及布置灯光203

10.3.2 创建UI布局211

10.4 设置摄像机215

10.4.1 设置自主摄像机215

10.4.2 设置自动游历摄像机217

10.5 编写交互及UI功能脚本219

10.5.1 更换地面及壁纸219

10.5.2 创建新家具227

10.5.3 移动家具229

10.5.4 切换镜头及退出等UI控制234

1O.5.5 家具交互开发240

10.5.6 样板间全景三维透视展示243

10.6 添加背景音乐245

10.7 发布程序246

第11章 沉浸式虚拟体验在《逃离废墟》中的应用开发实例251

11.1 概述252

11.1.1 VR沉浸式体验的意义与价值252

11.1.2 iTween插件253

11.1.3 Oculus头戴式头盔259

11.2 《逃离废墟》的策划及模型制作262

11.2.1 《逃离废墟》项目开发背景与需求分析262

11.2.2 《逃离废墟》的场景设计264

11.2.3 使用Unity开发前的准备工作265

11.3 在Unity中搭建场景273

11.4 设置摄像机276

11.4.1 设计摄像机的游历路线276

11.4.2 设置自动游历摄像机277

11.5 添加背景音乐281

11.6 发布程序281

第12章 桌面级虚拟现实体验在汽车工业仿真中的应用287

12.1 概述288

12.1.1 桌面虚拟现实系统的回顾288

12.1.2 桌面虚拟现实系统显示技术及其意义和价值289

12.1.3 桌面虚拟现实系统的交互设备289

12.1.4 zSpace桌面级虚拟现实体验系统介绍290

12.2 项目策划296

12.2.1 项目开发背景296

12.2.2 项目需求分析296

12.2.3 项目UI设计297

12.2.4 交互功能设计297

12.3 项目插件及资源导入298

12.3.1 创建工程298

12.3.2 SDK和插件的下载与导入299

12.3.3 模型资源导入300

12.4 搭建场景300

12.4.1 开场场景搭建300

12.4.2 主场景模型和摄像机处理303

12.4.3 场景UI设计304

12.5 项目逻辑设计305

12.5.1 项目UI逻辑设计305

12.5.2 触控笔逻辑设计314

12.5.3 汽车逻辑设计320

12.5.4 场景管理类326

12.5.5 zView效果制作330

12.6 互动程序发布337

第13章 Unity与Arduino硬件传感器的VR赛车交互控制开发案例341

13.1 概述342

13.1.1 传感器的意义与价值342

13.1.2 Arduino单片机343

13.2 VR赛车项目开发的需求分析343

13.3 配置搭建虚拟现实赛车工程环境347

13.3.1 创建赛车模型和场景环境347

13.3.2 制作模型贴图352

13.3.3 调整Unity场景及赛车模型355

13.3.4 配置Oculus环境359

13.3.5 赛车仿真模拟系统与镜头控制361

13.4 Arduino环境搭建371

13.4.1 Arduino基本编码规则372

13.4.2 Arduino通信方式373

13.4.3 Arduino通信示例373

13.5 Unity与Arduino硬件传感器的VR赛车通信控制开发374

13.5.1 Arduino采集传感器数据374

13.5.2 Unity通信并解析摇杆数据376

13.6 发布程序379