Unity 2017虚拟现实开发标准教程

作者: Unity公司

出版社: 人民邮电出版社

出版时间: 2019-09

版次: 1

ISBN: 9787115507587

定价: 108.00

装帧: 其他

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 292页

分类: 计算机与互联网

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Unity是一款虚拟现实开发软件，功能强大，操作简单，界面友好。使用Unity可以轻松实现各种虚拟现实素材的整合，如材质、UI、光照、模型、贴图、动画特效、音频等，结合Unity完美的引擎和友好的程序开发平台，可以很容易制作出适合各种平台发布的虚拟现实应用产品。本书共设计了20 章内容，包含虚拟现实基础知识、Unity 软件编辑器基础知识、材质技术、UI技术、光照技术、动画/电影内容创作技术、滤镜效果技术、音频技术、主流硬件平台设备介绍，以及Unity虚拟现实开发参考案例、开发流程、注意原则、官方项目学习示例、全景视频技术和在各硬件平台上的开发示范案例和项目性能优化等。在本书的第20章还剖析了一个目前使用较广的地产室内项目，以便读者能综合书中所学知识，实际应用在具体项目中。邵伟，淄博木子信息科技有限公司创始人，淄博文正软件科技有限公司联合创始人兼技术总监，蛮牛教育认证VR技术讲师。参与国家电网基于全息投影交互技术实训平台、国网技术学院配网三维仿真培训系统、国家电网李家站3D操作演示程序、HTC VIVE房产项目实战教程、VR瓷砖展厅等多个项目的开发，经验丰富。第1章虚拟现实基础知识

1.1　什么是虚拟现实　2

1.2　虚拟现实的发展历史　2

1.3　虚拟现实的现状　3

1.4　虚拟现实的未来　4

1.5　虚拟现实技术基础知识　4

1.5.1　虚拟现实技术原理　4

1.5.2　虚拟现实常见术语　5

1.5.3　体验虚拟现实过程中会遇到的挑战　5

1.5.4　虚拟现实（VR）与增强现实（AR）的区别　6

第2章　Unity编辑器基础知识

2.1　Unity产品介绍　8

2.1.1　Unity简介　8

2.1.2　获取Unity　9

2.2　Unity 编辑器学习页　12

2.3　视图　15

2.3.1　项目（Project）面板　15

2.3.2　场景（Scene）面板　16

2.3.3　游戏（Game）面板　16

2.3.4　属性（Inspector）面板　17

2.3.5　层级（Hierarchy）面板　17

2.4　Unity开发的常用工具　17

2.4.1　Visual Studio　18

2.4.2　Visual Studio Code　20

2.4.3　Git　22

2.4.4　Unity Collaborate　23

2.5　Unity 脚本基础　26

2.5.1　概述　26

2.5.2　Unity 事件函数执行顺序　26

2.5.3　Unity 事件系统　29

第3章　Unity在 VR 中的材质技术

3.1　基于物理的渲染理论（PBR）　32

3.1.1　PBR / PBS 概述　33

3.1.2　PBR 主要贴图类型　34

3.2　Unity 材质基础知识　36

3.2.1　概述　36

3.2.2　Standard Shader　36

3.3　使用 PBR 材质的环境设置　38

3.3.1　色彩空间（Color Space）：Linear 与 Gamma　38

3.3.2　开启摄像机HDR模式　39

3.4　Look Dev 和 PBR Material Validator 工具　39

3.4.1　Look Dev　39

3.4.2　PBR Material Validator　41

第4章　Unity 在 VR 中的 UI 技术

4.1　UGUI 系统简介　43

4.2　VR 中的 UI　46

4.2.1　World Space UI　46

4.2.2　VR 中的 UI 交互　48

第5章　Unity 在 VR 中的光照技术

5.1　Unity 2017 的光照系统概述　50

5.2　主要光照管理工具　50

5.2.1　Lighting 面板　50

5.2.2　Light Explorer　51

5.3　全局照明（Global Illumination ）　51

5.4　光照模式（Lighting Modes）　52

5.4.1　实时模式和实时全局照明　53

5.4.2　混合模式和混合照明（Mixed Lighting）　54

5.4.3　Baked 模式和烘焙光照贴图（Baked Lightmaps）　55

5.5　光照探头（Light Probes）　58

5.6　VR 中的全局照明策略　59

5.7　The Lab Renderer 简介　60

5.7.1　来自The Lab 的渲染器　60

5.7.2　The Lab Renderer 应用步骤　60

第6章　动画/电影内容创作技术：Timeline

6.1　Timeline简介　63

6.2　Timeline Asset 与 Timeline Instance　64

6.3　Timeline编辑器窗口　64

6.3.1　预览和选择Timeline　65

6.3.2　播放控制　66

6.3.3　轨道列表（Track List）　67

6.4　录制动画片段　68

6.4.1　录制　68

6.4.2　转换为动画片段　69

6.4.3　使用曲线视图　70

6.5　使用现存动画片段　71

6.6　Playable Director组件　71

6.6.1　Playable Director 简介　71

6.6.2　通过脚本控制Timeline　72

6.7　实例制作　72

6.7.1　为红色坦克制作动画　73

6.7.2　为绿色坦克制作动画　74

6.7.3　使用脚本实现动画逻辑　75

第7章　滤镜效果技术集合：Post Processing Stack

7.1　概述　78

7.2　在项目中应用 Post Processing Stack　79

7.3　在 VR 中可用的 Post-Processing Stack　80

7.3.1　Anti-aliasing（抗锯齿）　80

7.3.2　Ambient Occlusion（环境光遮蔽）　81

7.3.3　Depth of Field（景深）　81

7.3.4　Eye Adaptation（人眼调节/自动曝光）　81

7.3.5　Bloom（泛光）　82

7.3.6　Color Grading（颜色分级）　83

7.3.7　Chromatic Aberration（色差）　83

7.3.8　Grain （胶片颗粒）　84

7.3.9　Vignette（晕影）　84

7.3.10　User LUT （用户自定义 LUT）　85

第8章　Unity 在 VR 中的音频技术

8.1　概述　87

8.2　Unity Audio 基本元素　87

8.3　在 Unity 中使用空间音频　89

8.4　环绕立体声音频　89

8.5　VR 空间化音频开发工具　90

8.5.1　Google Resonance Audio　90

8.5.2　Oculus Spatializer Unity　91

第9章　主流 VR 硬件平台设备介绍

9.1　概述　94

9.2　HTC VIVE　94

9.3　Oculus Rift　95

9.4　PS VR　95

9.5　Windows Mixed Reality　96

9.6　Gear VR　96

9.7　Cardboard　97

9.8　Daydream　97

9.9　Oculus Go 和小米 VR 一体机　98

9.10　Unity 2017 对 VR 硬件平台的支持　99

第10章　用Unity 制作的 VR 参考案例

10.1　The Lab　101

10.2　Tilt Brush　101

10.3　Blocks　101

10.4　Job Simulator　102

第11章　用Unity 制作 VR 内容的工作流程

11.1　概述　104

11.2　资源准备　104

11.3　将资源导入Unity　106

11.4　场景构建　108

11.5　在 Unity 中启用 VR 支持　109

11.6　导入VR开发工具包　110

11.7　交互开发　110

11.8　测试及优化　110

11.9　导出项目　111

第12章　VR 交互设计需要注意的原则

12.1　声音相关　113

12.2　移动相关　113

12.3　互动相关　115

12.4　控制器相关　116

12.5　环境相关　117

12.6　UI相关　118

12.7　用户定位和位置追踪相关　118

第13章　示例项目学习：VR Samples解析

13.1　概述　120

13.2　交互的实现　120

13.3　VR中的UI　126

13.4　交互体验：基于时间进度的点击　127

13.5　交互体验：在VR场景中引导用户视线　129

13.6　交互体验：切换场景时的黑屏效果　130

第14章　Unity 中的全景视频技术

14.1　全景视频　134

全景视频的制作方式　134

14.2　Video Player组件　135

14.3　实例：在 VR 中观看全景视屏　136

14.3.1　在场景中播放全景视频　136

14.3.2　在 VR 中观看全景视频　138

14.3.3　添加 CG 内容　138

第15章　HTC VIVE开发

15.1　HTC VIVE硬件介绍　141

15.1.1　头显硬件规格　142

15.1.2　VIVE实现跟踪的原理　142

15.1.3　控制器按键介绍　143

15.1.4　HTC VIVE 开发推荐 PC 规格　144

15.2　OpenVR　145

15.3　SteamVR　145

15.3.1　安装SteamVR　145

15.3.2　SteamVR Unity Plugin　146

15.3.3　键值映射及获取按键输入　151

15.3.4　使用SteamVR Plugin实现与物体交互　152

15.3.5　SteamVR交互系统——Interaction System　156

15.4　VRTK使用指南　174

15.4.1　VRTK插件简介　174

15.4.2　获取VRTK　176

15.4.3　VRTK的配置　177

15.4.4　VRTK中的指针　181

15.4.5　VRTK中的传送　184

15.4.6　使用VRTK实现与物体的交互　192

15.4.7　VRTK中的高亮和振动　202

15.4.8　VRTK中与UI的交互　205

15.4.9　实例：实现攀爬功能　209

15.4.10　实例：实现开关门操作　210

15.4.11　头显穿透模型的用户体验优化　213

第16章　Gear VR开发

16.1　Gear VR硬件环境准备　216

Gear　VR 手柄控制器介绍　216

16.2　Gear VR开发环境配置　217

16.2.1　软件准备　217

16.2.2　Unity编辑器设置　221

16.2.3　Oculus Utilities for Unity　223

16.3　Gear VR的输入　225

16.3.1　手柄输入　225

16.3.2　头显输入　226

16.4　第一个 Gear VR 应用　227

16.4.1　概述　227

16.4.2　初始化项目　227

16.4.3　构建场景　228

16.4.4　控制物体移动　230

16.4.5　发布Gear VR项目　231

16.5　Gear VR 开发优化原则　231

第17章　Cardboard开发

17.1　Cardboard硬件准备　233

17.2　Cardboard开发环境配置　233

17.2.1　设置 Player Settings 参数　233

17.2.2　下载并导入Google VR SDK for Unity　234

17.2.3　在Unity编辑器中预览应用程序　234

17.3　第一个Cardboard应用　235

第18章　VR社交

18.1　Unity 网络引擎　243

18.1.1　概述　243

18.1.2　High Level API　243

18.1.3　Unity Multiplayer服务　243

18.1.4　HLAPI 组件　244

18.2　多人联网VR开发（基于Cardboard平台）　248

18.2.1　概述　248

18.2.2　初始化环境　248

18.2.3　添加网络管理组件　249

18.2.4　制作玩家预制体并注册　250

18.2.5　自定义网络连接逻辑　251

18.2.6　处理用户输入　253

18.2.7　同步用户状态　254

18.2.8　使用百度语音接口实现语音转文字功能　255

第19章　VR 项目性能优化

19.1　VR 性能优化最佳实践　264

19.1.1　概述　264

19.1.2　Unity VR 性能优化建议　264

19.1.3　Unity VR 性能优化技术　267

19.2　Unity性能分析工具　272

19.2.1　Profiler　272

19.2.2　Frame Debugger　275

19.2.3　Memory Profiler　276

19.3　其他 VR 硬件平台调试工具　277

第20章　综合项目分析——以地产室内项目为例

20.1　项目简介　280

20.2　初始化VR场景设置　280

20.3　添加按键提示　281

20.4　显示家具提示信息　282

20.5　查看户型图　283

20.6　切换家具　286

20.7　切换地面材质　288
内容简介:
Unity是一款虚拟现实开发软件，功能强大，操作简单，界面友好。使用Unity可以轻松实现各种虚拟现实素材的整合，如材质、UI、光照、模型、贴图、动画特效、音频等，结合Unity完美的引擎和友好的程序开发平台，可以很容易制作出适合各种平台发布的虚拟现实应用产品。本书共设计了20 章内容，包含虚拟现实基础知识、Unity 软件编辑器基础知识、材质技术、UI技术、光照技术、动画/电影内容创作技术、滤镜效果技术、音频技术、主流硬件平台设备介绍，以及Unity虚拟现实开发参考案例、开发流程、注意原则、官方项目学习示例、全景视频技术和在各硬件平台上的开发示范案例和项目性能优化等。在本书的第20章还剖析了一个目前使用较广的地产室内项目，以便读者能综合书中所学知识，实际应用在具体项目中。
作者简介:
邵伟，淄博木子信息科技有限公司创始人，淄博文正软件科技有限公司联合创始人兼技术总监，蛮牛教育认证VR技术讲师。参与国家电网基于全息投影交互技术实训平台、国网技术学院配网三维仿真培训系统、国家电网李家站3D操作演示程序、HTC VIVE房产项目实战教程、VR瓷砖展厅等多个项目的开发，经验丰富。
目录:
第1章虚拟现实基础知识

1.1　什么是虚拟现实　2

1.2　虚拟现实的发展历史　2

1.3　虚拟现实的现状　3

1.4　虚拟现实的未来　4

1.5　虚拟现实技术基础知识　4

1.5.1　虚拟现实技术原理　4

1.5.2　虚拟现实常见术语　5

1.5.3　体验虚拟现实过程中会遇到的挑战　5

1.5.4　虚拟现实（VR）与增强现实（AR）的区别　6

第2章　Unity编辑器基础知识

2.1　Unity产品介绍　8

2.1.1　Unity简介　8

2.1.2　获取Unity　9

2.2　Unity 编辑器学习页　12

2.3　视图　15

2.3.1　项目（Project）面板　15

2.3.2　场景（Scene）面板　16

2.3.3　游戏（Game）面板　16

2.3.4　属性（Inspector）面板　17

2.3.5　层级（Hierarchy）面板　17

2.4　Unity开发的常用工具　17

2.4.1　Visual Studio　18

2.4.2　Visual Studio Code　20

2.4.3　Git　22

2.4.4　Unity Collaborate　23

2.5　Unity 脚本基础　26

2.5.1　概述　26

2.5.2　Unity 事件函数执行顺序　26

2.5.3　Unity 事件系统　29

第3章　Unity在 VR 中的材质技术

3.1　基于物理的渲染理论（PBR）　32

3.1.1　PBR / PBS 概述　33

3.1.2　PBR 主要贴图类型　34

3.2　Unity 材质基础知识　36

3.2.1　概述　36

3.2.2　Standard Shader　36

3.3　使用 PBR 材质的环境设置　38

3.3.1　色彩空间（Color Space）：Linear 与 Gamma　38

3.3.2　开启摄像机HDR模式　39

3.4　Look Dev 和 PBR Material Validator 工具　39

3.4.1　Look Dev　39

3.4.2　PBR Material Validator　41

第4章　Unity 在 VR 中的 UI 技术

4.1　UGUI 系统简介　43

4.2　VR 中的 UI　46

4.2.1　World Space UI　46

4.2.2　VR 中的 UI 交互　48

第5章　Unity 在 VR 中的光照技术

5.1　Unity 2017 的光照系统概述　50

5.2　主要光照管理工具　50

5.2.1　Lighting 面板　50

5.2.2　Light Explorer　51

5.3　全局照明（Global Illumination ）　51

5.4　光照模式（Lighting Modes）　52

5.4.1　实时模式和实时全局照明　53

5.4.2　混合模式和混合照明（Mixed Lighting）　54

5.4.3　Baked 模式和烘焙光照贴图（Baked Lightmaps）　55

5.5　光照探头（Light Probes）　58

5.6　VR 中的全局照明策略　59

5.7　The Lab Renderer 简介　60

5.7.1　来自The Lab 的渲染器　60

5.7.2　The Lab Renderer 应用步骤　60

第6章　动画/电影内容创作技术：Timeline

6.1　Timeline简介　63

6.2　Timeline Asset 与 Timeline Instance　64

6.3　Timeline编辑器窗口　64

6.3.1　预览和选择Timeline　65

6.3.2　播放控制　66

6.3.3　轨道列表（Track List）　67

6.4　录制动画片段　68

6.4.1　录制　68

6.4.2　转换为动画片段　69

6.4.3　使用曲线视图　70

6.5　使用现存动画片段　71

6.6　Playable Director组件　71

6.6.1　Playable Director 简介　71

6.6.2　通过脚本控制Timeline　72

6.7　实例制作　72

6.7.1　为红色坦克制作动画　73

6.7.2　为绿色坦克制作动画　74

6.7.3　使用脚本实现动画逻辑　75

第7章　滤镜效果技术集合：Post Processing Stack

7.1　概述　78

7.2　在项目中应用 Post Processing Stack　79

7.3　在 VR 中可用的 Post-Processing Stack　80

7.3.1　Anti-aliasing（抗锯齿）　80

7.3.2　Ambient Occlusion（环境光遮蔽）　81

7.3.3　Depth of Field（景深）　81

7.3.4　Eye Adaptation（人眼调节/自动曝光）　81

7.3.5　Bloom（泛光）　82

7.3.6　Color Grading（颜色分级）　83

7.3.7　Chromatic Aberration（色差）　83

7.3.8　Grain （胶片颗粒）　84

7.3.9　Vignette（晕影）　84

7.3.10　User LUT （用户自定义 LUT）　85

第8章　Unity 在 VR 中的音频技术

8.1　概述　87

8.2　Unity Audio 基本元素　87

8.3　在 Unity 中使用空间音频　89

8.4　环绕立体声音频　89

8.5　VR 空间化音频开发工具　90

8.5.1　Google Resonance Audio　90

8.5.2　Oculus Spatializer Unity　91

第9章　主流 VR 硬件平台设备介绍

9.1　概述　94

9.2　HTC VIVE　94

9.3　Oculus Rift　95

9.4　PS VR　95

9.5　Windows Mixed Reality　96

9.6　Gear VR　96

9.7　Cardboard　97

9.8　Daydream　97

9.9　Oculus Go 和小米 VR 一体机　98

9.10　Unity 2017 对 VR 硬件平台的支持　99

第10章　用Unity 制作的 VR 参考案例

10.1　The Lab　101

10.2　Tilt Brush　101

10.3　Blocks　101

10.4　Job Simulator　102

第11章　用Unity 制作 VR 内容的工作流程

11.1　概述　104

11.2　资源准备　104

11.3　将资源导入Unity　106

11.4　场景构建　108

11.5　在 Unity 中启用 VR 支持　109

11.6　导入VR开发工具包　110

11.7　交互开发　110

11.8　测试及优化　110

11.9　导出项目　111

第12章　VR 交互设计需要注意的原则

12.1　声音相关　113

12.2　移动相关　113

12.3　互动相关　115

12.4　控制器相关　116

12.5　环境相关　117

12.6　UI相关　118

12.7　用户定位和位置追踪相关　118

第13章　示例项目学习：VR Samples解析

13.1　概述　120

13.2　交互的实现　120

13.3　VR中的UI　126

13.4　交互体验：基于时间进度的点击　127

13.5　交互体验：在VR场景中引导用户视线　129

13.6　交互体验：切换场景时的黑屏效果　130

第14章　Unity 中的全景视频技术

14.1　全景视频　134

全景视频的制作方式　134

14.2　Video Player组件　135

14.3　实例：在 VR 中观看全景视屏　136

14.3.1　在场景中播放全景视频　136

14.3.2　在 VR 中观看全景视频　138

14.3.3　添加 CG 内容　138

第15章　HTC VIVE开发

15.1　HTC VIVE硬件介绍　141

15.1.1　头显硬件规格　142

15.1.2　VIVE实现跟踪的原理　142

15.1.3　控制器按键介绍　143

15.1.4　HTC VIVE 开发推荐 PC 规格　144

15.2　OpenVR　145

15.3　SteamVR　145

15.3.1　安装SteamVR　145

15.3.2　SteamVR Unity Plugin　146

15.3.3　键值映射及获取按键输入　151

15.3.4　使用SteamVR Plugin实现与物体交互　152

15.3.5　SteamVR交互系统——Interaction System　156

15.4　VRTK使用指南　174

15.4.1　VRTK插件简介　174

15.4.2　获取VRTK　176

15.4.3　VRTK的配置　177

15.4.4　VRTK中的指针　181

15.4.5　VRTK中的传送　184

15.4.6　使用VRTK实现与物体的交互　192

15.4.7　VRTK中的高亮和振动　202

15.4.8　VRTK中与UI的交互　205

15.4.9　实例：实现攀爬功能　209

15.4.10　实例：实现开关门操作　210

15.4.11　头显穿透模型的用户体验优化　213

第16章　Gear VR开发

16.1　Gear VR硬件环境准备　216

Gear　VR 手柄控制器介绍　216

16.2　Gear VR开发环境配置　217

16.2.1　软件准备　217

16.2.2　Unity编辑器设置　221

16.2.3　Oculus Utilities for Unity　223

16.3　Gear VR的输入　225

16.3.1　手柄输入　225

16.3.2　头显输入　226

16.4　第一个 Gear VR 应用　227

16.4.1　概述　227

16.4.2　初始化项目　227

16.4.3　构建场景　228

16.4.4　控制物体移动　230

16.4.5　发布Gear VR项目　231

16.5　Gear VR 开发优化原则　231

第17章　Cardboard开发

17.1　Cardboard硬件准备　233

17.2　Cardboard开发环境配置　233

17.2.1　设置 Player Settings 参数　233

17.2.2　下载并导入Google VR SDK for Unity　234

17.2.3　在Unity编辑器中预览应用程序　234

17.3　第一个Cardboard应用　235

第18章　VR社交

18.1　Unity 网络引擎　243

18.1.1　概述　243

18.1.2　High Level API　243

18.1.3　Unity Multiplayer服务　243

18.1.4　HLAPI 组件　244

18.2　多人联网VR开发（基于Cardboard平台）　248

18.2.1　概述　248

18.2.2　初始化环境　248

18.2.3　添加网络管理组件　249

18.2.4　制作玩家预制体并注册　250

18.2.5　自定义网络连接逻辑　251

18.2.6　处理用户输入　253

18.2.7　同步用户状态　254

18.2.8　使用百度语音接口实现语音转文字功能　255

第19章　VR 项目性能优化

19.1　VR 性能优化最佳实践　264

19.1.1　概述　264

19.1.2　Unity VR 性能优化建议　264

19.1.3　Unity VR 性能优化技术　267

19.2　Unity性能分析工具　272

19.2.1　Profiler　272

19.2.2　Frame Debugger　275

19.2.3　Memory Profiler　276

19.3　其他 VR 硬件平台调试工具　277

第20章　综合项目分析——以地产室内项目为例

20.1　项目简介　280

20.2　初始化VR场景设置　280

20.3　添加按键提示　281

20.4　显示家具提示信息　282

20.5　查看户型图　283

20.6　切换家具　286

20.7　切换地面材质　288

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Unity 2017虚拟现实开发标准教程

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