Unity VR虛擬現實完全自學教程（簡體書）

本書是 VR 自學愛好者的一本入門書，全書共 16 章，全面講述了在製作 VR 應用程序的過程中所必備的軟/硬件知識。硬件層面以 HTC VIVE 為主要硬件平臺，同時介紹了兩款配合其使用的外部設備―― VIVE 追蹤器和 Leap Motion；軟件層面以製作 VR 應用程序的核心工作流程為主線，以 Unity 為遊戲引擎，從 VR 交互原則、材質、UI、編程開發、調試優化等方面逐步展開介紹各工作環節的主要內容。同時，本書輔以豐富的案例項目，重點介紹了 SteamVR、InteractionSystem、VRTK 等必備插件在實際項目中的使用方法，幫助讀者快速上手製作屬�自己的 VR 應用程序。本書適合對製作 VR 應用程序感興趣的人員，以及有志於從事 VR 軟件開發工作的人員閱讀，同時也適合院校及培訓虛擬現實機構相關專業的師生參考。

邵偉，Unity 價值專家(UVP)，公眾號“XR技術研習社”(ID：XRStudy)主理人，現居山東省淄博市，畢業于山東理工大學。淄博木子信息科技有限公司創始人，蠻牛教育特聘高級講師，錄製了“HTC VIVE房產項目實戰教程”“HTC VIVE開發實例教程”“VR寫實材質技術實例教程”“Substance Painter 2018基礎實例教程”等視頻課程，累計錄製視頻時長超過3000分鐘，線上及線下培訓學員總計超2000人，目前專注於VR/AR技術分享工作。李曄：國內第一批進入AR技術領域的開發者，蠻牛教育講師，曾從事次世代美術、平面美術、前端程序、策劃、責任編輯等多個領域的不同工種，善於對接整合不同階段的技術需求，曾參與《輻射4》等大型遊戲開發。

第 1 章 VR 行業概述 /11.1 VR 介紹 /11.2 VR 技術應用案例 /11.3 VR 技術當前面臨的挑戰 / 51.3.1 硬件價格 / 51.3.2 運算及顯示能力 /51.3.3 交互 / 51.3.4 移動性 /61.3.5 內容 / 71.3.6 小結 / 7第 2 章 Unity VR 概述 / 82.1 Unity VR / 82.1.1 圖形渲染 /82.1.2 真實物理引擎 / 92.1.3 多 VR 平臺原生支持 /92.1.4 豐富的資源 /102.1.5 對開發者友好 /102.1.6 不斷更新的 Unity 版本 / 112.2 使用 C#腳本進行 VR 交互開發 /12第 3 章 當前主流 VR 硬件 / 133.1 HTC VIVE / 133.2 Oculus Rift / 133.3 Gear VR / 143.4 Cardboard /143.5 Daydream 平臺 153.6 逐漸崛起的 VR 一體機 / 163.6.1 Oculus Go 和小米 VR 一體機 /173.6.2 HTC VIVE Focus /183.7 未來展望 /18第 4 章 VR 應用程序開發工作流程 /204.1 資源準備 /204.2 模型優化及重拓撲 /234.3 展 UV 的過程 / 244.4 材質貼圖製作 /254.5 將資源導入 Unity / 254.6 導入開發工具包 /264.7 場景搭建 /264.8 設置光照環境 /274.9 交互開發 /284.10 測試優化 / 284.11 發佈應用程序 / 284.12 常用開發工具 /29第 5 章 VR 交互設計原則 / 365.1 設計必要的新手引導 /365.2 使用十字線（準星）/365.3 避免界面深度引起的疲勞感 /375.4 使用恒定的速度 /375.5 保持用戶在地面上 /385.6 保持頭部的跟蹤 /385.7 用光來引導用戶的注意力 /395.8 借助比例 /395.9 使用空間音頻 /405.10 充分使用反饋 /40第 6 章 HTC VIVE 硬件 / 416.1 簡介 /416.2 產品特點 /416.3 VIVE PRO / 436.4 HTC VIVE 硬件拆解結構 / 446.4.1 頭顯 /446.4.2 控制器 /456.5 HTC VIVE 控制器按鍵名稱 / 466.6 HTC VIVE 定位原理/ 476.7 Inside-Out 與 Out-Inside 位置跟蹤技術 / 476.7.1 Outside-In 跟蹤技術 /486.7.2 Inside-Out 跟蹤技術 / 486.8 HTC VIVE 的安裝 / 49第 7 章 VR 中的 UI ./517.1 概述 /517.2 將 UI 容器轉換為世界空間坐標 / 527.3 VR 中的 UI 交互 /53第 8 章 Unity VR 寫實材質 . 558.1 Unity 材質基礎 / 558.2 基於物理的渲染理論 /568.3 PBR 材質的優勢 / 578.3.1 高品質寫實級別材質表現 /588.3.2 為實時渲染而生 / 588.3.3 標準的材質製作流程 /598.4 PBR 材質主要貼圖類型 /598.4.1 顏色貼圖（Albedo/Basecolor Map）/598.4.2 金屬貼圖（Metallic Map） /608.4.3 光滑度貼圖（Roughness Map） /608.5 PBR 材質製作軟件 / 618.5.1 Substance Designer /618.5.2 Substance Painter /658.5.3 Quixel Suite /668.5.4 Marmoset Toolbag /668.6 製作 PBR 椅子材質 /678.6.1 在 Substance Painter 中製作貼圖 /678.6.2 導出貼圖到 Unity /748.7 Substance in Unity 的使用 / 76第 9 章 SteamVR /819.1 SteamVR 簡介 /819.1.1 SteamVR Runtime /819.1.2 SteamVR Plugin / 819.1.3 獲取控制器引用及按鍵輸入 /839.2 使用SteamVR Plugin實現與物體的交互 /849.3 InteractionSystem /899.3.1 InteractionSystem 核心模塊 / 899.3.2 使用 InteractionSystem 實現傳送 / 919.3.3 使用 InteractionSystem 實現與物體的交互 / 939.3.4 使用 InteractionSystem 實現與 UI 的交互 /959.4 需要注意的問題 . 96第 10 章 使用 VRTK 進行交互開發 /9910.1 VRTK 簡介 /9910.1.1 什麼是 VRTK / 9910.1.2 VRTK 能做什麼 /9910.1.3 為什麼選擇 VRTK /10010.1.4 未來版本 10310.2 SteamVR Plugin、InteractionSystem 與 VRTK 的關係 /10310.3 配置 VRTK /10310.3.1 一般配置過程 /10410.3.2 快速配置 VRTK/10810.4 VRTK 中的指針 / 10910.4.1 指針 /10910.4.2 指針渲染器 /11310.5 在 VRTK 中實現傳送 /11510.5.1 VRTK 中的傳送類型 /11510.5.2 限定傳送區域 /11810.5.3 在 VR 場景中實現傳送 /11910.6 使用 VRTK 實現與物體的交互 /12110.6.1 概述 / 12110.6.2 配置方法 / 12210.6.3 VRTK 的抓取機制 / 12710.7 VRTK 中的控制器高亮和振動 /12910.7.1 控制器高亮 /12910.7.2 控制器振動 /13110.8 VRTK 中與 UI 的交互 / 13210.9 實例：開槍射擊效果/ 13410.10 實例：攀爬效果 / 14010.11 實例：實現釋放自動吸附功能 / 143第 11 章 將基於 PC 平臺的應用移植到 VR 平臺 / 14811.1 項目移植分析 /14811.2 初始化 VR 交互 /14911.3 Player 的移植 / 15011.4 設置道具為可交互對象 / 15211.5 實現控制器與道具的交互邏輯 /15411.6 修改 UI 渲染模式為 World Space / 15611.7 玩家傷害閃屏效果 /15711.8 根據報錯信息調整代碼 /15811.9 遊戲結束及重新開始 / 159第 12 章 Leap Motion for VR /16212.1 概述 /16212.2 硬件準備 /16312.3 軟件環境 /16412.4 Leap Motion VR 初始開發環境 /16412.5 替換 Leap Motion 在 VR 環境中的手部模型 /165X Unity VR 虛擬現實完全自學教程12.6 實現與 3D 物體的交互 / 16712.7 實例：使用 Leap Motion 實現槍械的組裝 /171第 13 章 VIVE Tracker 的使用 / 17513.1 外觀結構 /17513.2 使用場景 /17613.3 初次使用 Tracker /17713.4 使用 Tracker 作為控制器 / 17813.5 使用 Tracker 與現實世界物體進行綁定 17913.6 小結 /181第 14 章 Unity VR 遊戲案例――《水果忍者 VR》原型開發 /18214.1 項目簡介 /18214.2 初始化項目 / 18214.3 配置武士刀 / 18314.4 編寫水果生成邏輯 /18514.5 實現切割水果的效果 /18714.6 製作分數和遊戲結束 UI /18914.7 編寫計分、計時和遊戲結束等邏輯 / 190第 15 章 Unity VR 案例―― Tilt Brush 原型開發 / 19415.1 項目分析 /19415.2 初始化項目並編寫腳本 /19515.3 實現修改筆刷顏色功能 /19715.4 擴展內容：將繪製交互修改為 VRTK 版本 / 20115.5 異常處理 /202第16 章 Unity VR 性能優化工具和方法 / 20416.1 Unity Profiler / 20416.2 Memory Profiler / 20516.3 Frame Debugger / 20516.4 優化原則和措施 /20616.4.1 LOD 技術 /20616.4.2 較少 Draw Call 數量 / 20716.4.3 使用單通道立體渲染 / 20816.4.4 使用 The Lab Renderer / 20916.4.5 小結 / 210附錄A XR 技術詞匯解釋/ 211附錄B Unity 編輯器基礎小貼士/ 217