虛擬現(xiàn)實技術(shù)導(dǎo)論(微課版)
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【作 者】主編 汪萍 蔡金鳳
【I S B N 】978-7-5226-0029-1
【責(zé)任編輯】高輝
【適用讀者群】本專通用
【出版時間】2021-10-01
【開 本】16開
【裝幀信息】平裝(光膜)
【版 次】第1版第1次印刷
【頁 數(shù)】272
【千字數(shù)】393
【印 張】17
【定 價】¥86
【叢 書】高等職業(yè)教育數(shù)字媒體專業(yè)新形態(tài)教材
【備注信息】
簡介
本書特色
前言
章節(jié)列表
精彩閱讀
下載資源
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本書以知識能力點為體系框架,以行業(yè)職業(yè)素養(yǎng)和崗位要求為標(biāo)準(zhǔn),以“1+X”證書考核標(biāo)準(zhǔn)為參考,創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境,添加行業(yè)應(yīng)用案例輔助知識和技能要點的解析,每章均配備簡單的應(yīng)用案例用于課程教學(xué)輔助。本書以學(xué)生為本,“各個突破”“全局融合”,從概念到硬件,從硬件到核心技術(shù),再到各關(guān)鍵技術(shù)的分解與詳細解析,以虛擬現(xiàn)實技術(shù)在各行各業(yè)的典型應(yīng)用為案例,集知識理論和技能實踐于一體,實現(xiàn)進階式學(xué)習(xí)。
本書注重實用性和實操性,配套資源包括擴展閱讀及應(yīng)用案例,既可作為本科、高職或中職院校的數(shù)字媒體、計算機、虛擬現(xiàn)實及動漫制作等相關(guān)專業(yè)的教材,也可作為虛擬現(xiàn)實技術(shù)從業(yè)人員和初學(xué)者的入門參考書。
按照應(yīng)掌握知識的順序,逐步引出虛擬現(xiàn)實系列概念及其相關(guān)軟硬件知識。
分層介紹核心關(guān)鍵技術(shù),逐步深入,通過綜合案例實現(xiàn)開發(fā)全流程的學(xué)習(xí)。
以虛擬現(xiàn)實技術(shù)在各領(lǐng)域的典型應(yīng)用為案例,注重原理解析,實現(xiàn)進階式學(xué)習(xí)。
掃描書中二維碼可獲得配套資源,包括擴展閱讀及應(yīng)用案例的視頻教學(xué)資源。
隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展和5G通信技術(shù)的應(yīng)用普及,虛擬現(xiàn)實技術(shù)迎來了新的發(fā)展機遇。2016年為虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)元年,2019年在5G云的推動下,虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)得到了進一步發(fā)展,這必將產(chǎn)生對專業(yè)技術(shù)人員的迫切需求。現(xiàn)有的虛擬現(xiàn)實技術(shù)導(dǎo)論教材多以強調(diào)技術(shù)原理為主,而本書結(jié)合行業(yè)發(fā)展對人才的需求、對職業(yè)崗位標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)的要求,以虛擬現(xiàn)實項目開發(fā)所要用到的基本知識、原理和關(guān)鍵技術(shù)為主線進行講解。
本書主要特點是,減少冗余的理論內(nèi)容,所述內(nèi)容針對性強、通俗易懂,打破常規(guī)導(dǎo)論課程“學(xué)生提不起興趣,教師講不下去”的窘境。本書內(nèi)容緊扣行業(yè)用人標(biāo)準(zhǔn)和崗位職業(yè)素養(yǎng)要求,注重案例和原理的解析,依據(jù)學(xué)生學(xué)情進行進階式能力培養(yǎng),每節(jié)后面均配備應(yīng)用案例(視頻教學(xué)資源)輔助教學(xué),使學(xué)生可以不受時間和空間的限制進行自主學(xué)習(xí)。
本書按照應(yīng)掌握知識的順序,逐步引出虛擬現(xiàn)實系列概念以及虛擬現(xiàn)實軟硬件設(shè)備的相關(guān)知識,再通過核心關(guān)鍵技術(shù)的分層介紹逐步深入,最后通過綜合項目開發(fā)案例來實現(xiàn)學(xué)生開發(fā)全流程的學(xué)習(xí)和實訓(xùn)。本書通過從模型搭建的標(biāo)準(zhǔn)化到Unity開發(fā)以及與C#的交互,再到三維全景開發(fā)等進階式的方式進行逐步深入學(xué)習(xí),使大部分零基礎(chǔ)的學(xué)生通過課程學(xué)習(xí)也能進行完整的項目開發(fā),為后續(xù)核心專業(yè)課的學(xué)習(xí)以及未來從事虛擬現(xiàn)實相關(guān)工作打好堅實的基礎(chǔ)。
本書以3個學(xué)習(xí)情境為脈絡(luò),分3篇,共7章,各章主要內(nèi)容如下:
第1章:虛擬現(xiàn)實技術(shù)概述。主要介紹虛擬現(xiàn)實技術(shù)的基本概念、發(fā)展歷史、特征、技術(shù)分類與原理、關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用與發(fā)展。
第2章:虛擬現(xiàn)實開發(fā)軟硬件。主要介紹進行虛擬現(xiàn)實開發(fā)所需要的軟件及硬件設(shè)備。
第3章:三維建模技術(shù)基礎(chǔ)。主要介紹Maya、3DMax、C4D等虛擬現(xiàn)實前端模型工具的功能及基本使用。
第4章:Unity開發(fā)技術(shù)基礎(chǔ)。主要介紹虛擬現(xiàn)實開發(fā)引擎Unity 3D的功能、菜單界面、參數(shù)解析及案例應(yīng)用。
第5章:虛擬現(xiàn)實開發(fā)交互語言基礎(chǔ)。主要介紹Unity開發(fā)需要使用的C#腳本語言的基本概念及編程思路。
第6章:三維全景技術(shù)。主要介紹全景圖基本概念以及全景圖軟硬件制作過程。
第7章:虛擬現(xiàn)實綜合項目開發(fā)。本章通過兩個項目案例,系統(tǒng)地講解運用Unity引擎進行綜合項目開發(fā)的過程和方法。
本書附贈擴展閱讀及應(yīng)用案例的視頻教學(xué)資源,掃描相應(yīng)的二維碼即可獲得。
本書編寫分工如下:第1、2、6章由蔡金鳳編寫,第3、7章由范國鋒編寫(第3章第3節(jié)由陳賀璋參與編寫),第4章由汪萍編寫,第5章由蔡勁松編寫。此外,唐長超和嚴興希參與了資料整理,在此一并表示感謝。由于編者水平有限,書中難免有疏漏和不妥之處,懇請讀者批評指正。
前言
目錄第一篇 基礎(chǔ)概念與認知
第1章 虛擬現(xiàn)實技術(shù)概述 2
1.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的基本概念 2
1.2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展歷史 4
1.2.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)1.0 — 概念萌芽 4
1.2.2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)2.0 — 技術(shù)探索 5
1.2.3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)3.0 — 突破發(fā)展 5
1.2.4 虛擬現(xiàn)實技術(shù)4.0 — 產(chǎn)業(yè)應(yīng)用 6
1.3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的分類 6
1.3.1 桌面式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng) 6
1.3.2 沉浸式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng) 7
1.3.3 增強式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng) 7
1.3.4 分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng) 8
1.4 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特征 9
1.4.1 交互性 9
1.4.2 沉浸性 9
1.4.3 想象性 10
1.5 虛擬現(xiàn)實關(guān)鍵技術(shù) 10
1.5.1 計算機圖形技術(shù) 10
1.5.2 三維建模技術(shù) 11
1.5.3 碰撞檢測技術(shù) 12
1.5.4 三維虛擬聲音技術(shù) 13
1.5.5 人機交互技術(shù) 14
1.6 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展 15
1.6.1 航空航天領(lǐng)域 16
1.6.2 軍事訓(xùn)練領(lǐng)域 16
1.6.3 醫(yī)療領(lǐng)域 17
1.6.4 教育領(lǐng)域 19
1.6.5 文化娛樂領(lǐng)域 20
第2章 虛擬現(xiàn)實開發(fā)的軟件及
硬件 22
2.1 虛擬現(xiàn)實開發(fā)軟件 22
2.1.1 三維模型和動畫制作軟件 22
2.1.2 虛擬現(xiàn)實制作引擎 24
2.2 建模設(shè)備 25
2.2.1 3D掃描儀 25
2.2.2 3D打印機 26
2.3 顯示設(shè)備 27
2.3.1 外接式虛擬現(xiàn)實頭顯 27
2.3.2 一體式虛擬現(xiàn)實頭顯 32
2.3.3 AR(增強現(xiàn)實)頭顯 35
2.3.4 手持式AR設(shè)備 38
2.4 聲音設(shè)備 40
2.5 交互設(shè)備 42
2.5.1 數(shù)據(jù)手套 42
2.5.2 運動捕捉系統(tǒng) 43
2.5.3 虛擬現(xiàn)實交互手柄 45
第二篇 虛擬現(xiàn)實開發(fā)核心技術(shù)
第3章 三維建模技術(shù)基礎(chǔ) 48
3.1 三維建模軟件 48
3.1.1 Maya軟件介紹 48
3.1.2 3DMax軟件介紹 51
3.1.3 C4D軟件介紹 52
3.2 Maya基礎(chǔ) 54
3.3 3DMax基礎(chǔ) 68
3.3.1 窗口界面 68
3.3.2 基本操作 69
3.3.3 綜合案例—電視柜 73
3.4 三維模型制作規(guī)范 78
3.4.1 建模規(guī)范 78
3.4.2 材質(zhì)貼圖規(guī)范 79
3.4.3 模型UV和整理 80
3.5 模型導(dǎo)出與格式 81
3.5.1 Unity 3D支持的模型格式 81
3.5.2 模型的導(dǎo)出 82
3.5.3 FBX導(dǎo)出設(shè)置 82
拓展實訓(xùn) 86
第4章 Unity開發(fā)技術(shù)基礎(chǔ) 87
4.1 Unity簡介及安裝注冊 87
4.1.1 Unity簡介 87
4.1.2 注冊Unity專用賬戶 89
4.1.3 Unity的安裝 90
4.2 窗口界面及資源導(dǎo)入 92
4.2.1 編輯器整體視圖 92
4.2.2 菜單及窗口 92
4.3 場景搭建 97
4.3.1 地形引擎 97
4.3.2 天空盒 100
4.3.3 光影 102
4.3.4 材質(zhì)與貼圖 108
4.3.5 攝像機 115
4.3.6 音頻 116
4.4 物理引擎和碰撞檢測 118
4.4.1 剛體 118
4.4.2 碰撞體 120
4.4.3 關(guān)節(jié) 121
4.4.4 物理材質(zhì) 121
4.4.5 觸發(fā)器 121
4.4.6 觸發(fā)器和碰撞器的區(qū)別 122
4.4.7 角色控制器 124
4.5 UI 交互界面 124
4.5.1 畫布 125
4.5.2 可視組件 127
4.5.3 交互組件 129
4.5.4 UI界面自適應(yīng) 136
4.6 動畫系統(tǒng) 137
4.6.1 動畫系統(tǒng)的功能及特色 137
4.6.2 動畫類型 137
4.6.3 動畫工作流程 138
4.6.4 動畫窗口 139
4.6.5 動畫控制器 140
4.6.6 重定向人形動畫 142
4.6.7 動畫事件幀 142
4.7 粒子系統(tǒng) 144
4.7.1 粒子界面及創(chuàng)建 144
4.7.2 粒子系統(tǒng)的特性 144
4.7.3 粒子系統(tǒng)組件及參數(shù) 145
拓展實訓(xùn) 161
第5章 虛擬現(xiàn)實開發(fā)交互語言
基礎(chǔ) 162
5.1 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計概念 162
5.1.1 對象 163
5.1.2 類的概述 163
5.1.3 消息和行為 163
5.1.4 類的封裝性 163
5.2 類 164
5.2.1 類的聲明 164
5.2.2 類的成員字段 165
5.2.3 類的成員方法 165
5.2.4 創(chuàng)建對象并訪問成員 165
5.3 方法 167
5.3.1 方法的定義 167
5.3.2 方法的返回值 168
5.3.3 方法的參數(shù)類型 168
5.3.4 方法的分類 170
5.3.5 this關(guān)鍵字的用法 172
5.3.6 方法的重載 174
5.4 繼承和多態(tài) 175
5.4.1 繼承的概念 176
5.4.2 基類與派生類 176
5.4.3 單繼承的用法 177
5.4.4 多重繼承的使用 178
5.4.5 多態(tài)性 181
5.4.6 虛方法實現(xiàn)多態(tài) 181
5.4.7 抽象類實現(xiàn)多態(tài) 183
5.4.8 接口實現(xiàn)多態(tài) 185
5.5 域和屬性 186
5.5.1 域的概述及其使用 187
5.5.2 屬性概述 187
5.5.3 屬性的定義及其使用 188
5.6 命名空間 189
拓展實訓(xùn) 191
第6章 三維全景技術(shù) 192
6.1 三維全景概述 192
6.1.1 全景技術(shù)的特點 194
6.1.2 全景技術(shù)的分類 194
6.1.3 全景技術(shù)的應(yīng)用 197
6.2 全景技術(shù)常用的硬件 200
6.2.1 單體機 201
6.2.2 多機組合機 203
6.2.3 對象全景機 204
6.2.4 其他輔助設(shè)備 204
6.3 三維全景圖的制作 205
6.3.1 全景照片的采集 206
6.3.2 全景照片的后期制作 209
6.3.3 全景照片的漫游實現(xiàn) 215
拓展實訓(xùn) 219
第三篇 虛擬現(xiàn)實技術(shù)綜合應(yīng)用
第7章 虛擬現(xiàn)實綜合項目開發(fā) 222
7.1 室內(nèi)漫游 222
7.1.1 資源導(dǎo)入 222
7.1.2 窗口布局 224
7.1.3 項目開發(fā)步驟 224
7.2 室外漫游 244
7.2.1 筆刷工具的使用 244
7.2.2 項目開發(fā)步驟 248
拓展實訓(xùn) 261
參考文獻 262