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第一章VR的前世今生
本章先向读者介绍虚拟现实的背景和含义,然后延伸出虚拟现实技术的“3I”特征,再然后介绍虚拟现实的发展历史和应用领域,最后介绍常用于开发虚拟现实应用的引擎。
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●1.1什么VR?
介绍现代VR的概念,引出虚拟现实的特征和立体显示原理。
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●1.2VR的发展与应用
主要介绍VR的发展历程和实际应用领域。
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●1.3VR开发引擎
介绍常用的VR开发引擎,阐明我们选择使用Unity的原因。
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第二章Unity开启创作之旅
本章主要介绍使用Unity3D引擎进行虚拟现实创作的准备工作,先介绍Unity账户的注册与使用方法,然后介绍Unity3D引擎的下载与安装方法,最后介绍使用Unity3D引擎创建虚拟现实项目的方法和Unity3D引擎的菜单栏、工具栏和视图界面。
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●2.1 Unity的下载与安装
主要介绍使用Unity3D引擎进行虚拟现实创作的准备工作,先介绍Unity账户的注册与使用方法,然后介绍Unity3D引擎的下载与安装方法
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●2.2Unity编辑界面简介(一)
介绍使用Unity3D引擎创建虚拟现实项目的方法和Unity3D引擎的菜单栏。
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●2.3Unity编辑界面简介(二)
介绍使用Unity3D引擎创建虚拟现实项目的方法和Unity3D引擎的工具栏和视图界面。
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第三章创建3D奇幻森林世界
本章先介绍Unity3D引擎的标准资源包和它的导入方法,然后介绍如何添加和编辑地形、植被、水流、雾效和第一人称视角等虚拟现实元素,再次讲解Unity3D引擎的音效系统,包括音效的播放和加载方法,最后通过一个实训项目介绍创建3D虚拟现实奇幻森林世界的步骤,加深对在Unity3D引擎中创建虚拟现实世界相关知识和方法的理解。
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●3.1VR资源包(一)
介绍Unity3D引擎的标准资源包和它的导入方法
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●3.2 音效系统
讲解Unity3D引擎的音效系统,包括音效的播放和加载方法。
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●3.3创建3D 奇幻森林世界
创建3D奇幻森林世界
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第四章资源导入导出流程
资源导入与导出
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●4.1 外部资源的创建
介绍了一下外部资源的创建及使用规范,包括常用三维软件的介绍。另外详细介绍了从3DS max中导出模型、材质和动画的设置规范。
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●4.2资源的导入流程
详细介绍了模型、材质的导入使用规范,动画的导入与使用规范。
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●4.3资源包的导入与导出
简述了unity官方商城的使用,并详细了介绍了Perfab的制作和使用规范及资源包的导出与导入。
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第五章 灯光与材质
光照是增加虚拟现实图像、视频和应用深度的关键所在。本章分为三大部分,分别是Unity3D引擎的光源、阴影和材质,首先介绍Unity3D引擎的光源相关概念和设置,再介绍阴影的产生原理和在Unity3D引擎中阴影相关参数的设置,最后介绍材质和渲染的原理和方法。
在光源部分,本章先介绍Unity3D引擎的三种光照技术及其优缺点,即实时光照、光照贴图和预计算实时全局光照技术,再介绍光照设置窗口和光源浏览器窗口的参数设置,最后介绍了点光源、聚光灯、平行光、区域光、自发光材质和环境光的概念、特点和设置方法。
在阴影部分,本章先介绍虚拟现实世界产生阴影的原理,再介绍Unity3D引擎中的阴影映射与斜纹属性,最后介绍Unity3D引擎中阴影相关参数的设置方法。
在材质部分,本章先介绍Unity3D引擎中材质和PBR的概念,再介绍Unity3D引擎中创建和使用材质的方法,最后通过一个实例介绍创建金属材质刀叉的步骤。 -
●5.1光照
详细了介绍了Unity中的光照概述信息,简述了Lighting窗口的参数设置规范。
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●5.2光源
详细介绍了光源的基本类型,灯光属性的介绍与使用规范。
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●5.3阴影
阴影的参数介绍与使用规范。
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●5.4材质、着色器和纹理
详细的介绍了纹理的类型和用途,介绍创建和使用材质的流程与规范。
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●5.5 灯光与材质应用案例
详细介绍了灯光烘培的知识;简述发射探头的用途及材质的简单用法。
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第六章动画系统
本章主要介绍Unity3D引擎的动画系统Mecanim。本章先向读者介绍三维动画的概念与原理,使用Unity制作三维动画作品,Unity3D引擎动画系统Mecanim的功能、制作流程和动画片段等,重点介绍使用Mecanim动画系统制作普通动画的步骤和方法,然后介绍Mecanim动画系统中动画事件、Animation Curves的功能和使用方法,通过一个实例演示使用Animation Curves创建旋转弹跳小球的步骤与方法,再介绍人形动画的概念,如何使用Mecanim动画系统制作人形动画,以及动画控制器的概念、工作原理、Animator组件、Animator Controller文件、Animation Clip文件和Animator窗口等,最后介绍动画状态机的相关知识及其使用方法。
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●6.1三维动画
介绍三维动画的概念与原理,使用Unity制作三维动画作品,Unity3D引擎动画系统Mecanim的功能、制作流程和动画片段等,重点介绍使用Mecanim动画系统制作普通动画的步骤和方法,然后介绍Mecanim动画系统中动画事件、Animation Curves的功能和使用方法,通过一个实例演示使用Animation Curves创建旋转弹跳小球的步骤与方法
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●6.2人形动画
介绍人形动画的概念,如何使用Mecanim动画系统制作人形动画,以及动画控制器的概念、工作原理、Animator组件
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●6.3动画控制器
介绍了Animator组件的功能,以及如何通过各个组件的配合使物体播放动画。介绍了Animator窗口,以及如何使状态机中的状态互相切换。
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●6.4 动画系统应用案例
通过代码实现动画
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第七章粒子系统
本章先介绍粒子系统的概念及其动态性,再介绍Unity3D引擎中创建和使用粒子系统的步骤和方法,以及粒子系统相关参数的设置,最后通过两个实例介绍Unity3D引擎中创建水下冒泡粒子效果和使用Unity标准资源包中的粒子系统创建引擎喷射效果的步骤和方法。
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●7.1 粒子系统
详细介绍了粒子系统的概念及动态性的理论知识。
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●7.2Unity中的粒子系统
简述了Unity粒子系统的参数。
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●7.3粒子系统应用案例
通过车辆排气烟雾的案例,实际介绍了粒子的制作过程与常用技巧;通过海底气泡案例,实际介绍了粒子的制作过程与常用技巧。
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第八章计算机图形学基础
本章主要讲解计算机图形学和计算机图形系统的基本概念。
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●8.1计算机图形学简介
介绍了计算机图形学的基本概念,常见的图形和图像的联系与区别,以及计算机图形学的基本内容体系。
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●8.2图形系统
介绍了计算机图形系统的基本概念、体系结构、支撑软件和硬件现实原理。
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第九章 VR漫游
HTC VIVE是支撑虚拟现实的硬件设备,本书就是基于这个设备讲解开发虚拟现实的基础知识、步骤和方法。漫游是虚拟现实应用/系统最基本的功能,本章所要介绍的虚拟现实漫游是指允许用户在虚拟现实环境中通过转身、抬头低头和短距离移动等动作观察周围的环境。通过使用Unity编辑器,利用3DMax或Maya制作完成的三维古建筑模型和Unity3D引擎的SteamVR Plugin插件,基于HTC VIVE虚拟现实设备实现虚拟现实漫游系统的设计与制作。
本章先介绍HTC VIVE虚拟现实设备的发展、系统要求,再介绍HTC VIVE的硬件安装、部署步骤和软件配置等操作,重点介绍SteamVR Plugin插件、FBX格式模型的导入方法,最后介绍[CameraRig]预制件的使用方法,最终通过实例展示搭建一个虚拟现实漫游系统的操作步骤。 -
●9.1 HTC VIVE部署
先介绍HTC VIVE虚拟现实设备的发展、系统要求,再介绍HTC VIVE的硬件安装、部署步骤和软件配置等操作
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●9.2虚拟现实漫游
学习认识SteamVR插件,通过插件实现古建筑模型的VR展示。
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第十章VR世界的瞬移魔法
虚拟现实设备的交互方式对用户体验的影响巨大。本章详细介绍HTC VIVE设备的抛物线位移系统,即远距传动系统,HTC VIVE本身的SteamVR插件带有漫游系统(第4章所讲),但是不带有远距传动系统,由于HTC VIVE的物理空间具有局限性,一般两个基站的距离为2-5米,超出此范围的空间便不可达,所以开发远距传动系统能够扩展HTC VIVE设备的可达空间。
本章先介绍远距传动的概念及其必要性探讨,再介绍如何在Unity创建导航网格和动态行进对象,然后介绍Vive-Teleporter远距传动系统的功能、配置、组件和使用方法,最后介绍碰撞体的概念和使用Unity为物体添加碰撞体的方法。最终通过一个实例介绍Vive-Teleporter远距传动系统创建虚拟现实应用的方法。 -
●10.1瞬移及其必要性探讨
介绍远距传动的概念及其必要性探讨。
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●10.2导航网格
介绍如何在Unity创建导航网格和动态行进对象。
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●10.3瞬移功能应用案例(steamVR自带的)
通过steamVR插件自带的组件实现在VR环境中瞬移功能
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第十一章 VR样板房
本章节通过VRTK插件带领大家了解体验VR效果,以及学习可以在VR环境中实现的一些功能。
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●11.1 VRTK简介
介绍了VRTK的功能以及修改了STeamVR插件的一些代码问题
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●11.2搭建样板房虚拟现实环境
将虚拟环境改变为VR环境,通过HTC-vive设备浏览场景
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●11.3样板房功能开发与实战
通过SteamVR和VRTK插件开发瞬移和抓取功能
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第十二章VR全景作品制作
本章主要学习全景相机工作原理,全景拍摄与后期处理,在线全景图交互设计与全景视频编辑方法,最终培养学生掌握全景图与全景视频的制作方法。
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●12.1全景相机
介绍什么是全景图、全景相机使用场景和全景相机技术。
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●12.2全景拍摄与后期处理
介绍全景图和视频拍摄前工作、拍摄中注意事项、无人机拍摄方法介绍航拍全景图和鱼眼全景图拼接与修饰方法。
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●12.3720全景图交互
利用在线720云平台制作全景图交互作品
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●12.4720全景视频编辑
介绍全景视频合成、全景视频编辑、全景视频播放