Unity虛擬現(xiàn)實(shí)開發(fā)教程

第 1 章 虛擬現(xiàn)實(shí)概述 1
1.1　虛擬現(xiàn)實(shí)的基本概念　1
1.2　虛擬現(xiàn)實(shí)的發(fā)展歷史　2
1.2.1　虛擬現(xiàn)實(shí)的前身　2
1.2.2　虛擬現(xiàn)實(shí)的萌芽　2
1.2.3　虛擬現(xiàn)實(shí)理論的應(yīng)用　3
1.3　虛擬現(xiàn)實(shí)的分類　4
1.3.1　桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)　4
1.3.2　沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)　4
1.3.3　增強(qiáng)式虛擬現(xiàn)實(shí)　5
1.3.4　分布式虛擬現(xiàn)實(shí)　5
1.4　虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用領(lǐng)域　6
1.4.1　教育　6
1.4.2　軍事　7
1.4.3　城市仿真　8
1.4.4　工業(yè)　8
1.4.5　醫(yī)學(xué)　9
1.4.6　科學(xué)計(jì)算可視化　10
1.4.7　娛樂(lè)　10
1.5　虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究現(xiàn)狀　11
1.5.1　國(guó)外的研究現(xiàn)狀　11
1.5.2　 的研究現(xiàn)狀　11
1.6　本章小結(jié)　12
1.7　本章習(xí)題　12
第　2 章 初識(shí) Unity　13
2.1　Unity 的環(huán)境搭建　13
2.1.1　Unity 的下載及安裝　13
2.1.2　Unity Hub 的下載安裝和
許可證激活　14
2.1.3　Visual Studio 的安裝　16
2.1.4　新建工程和工程文件夾　16
2.2　Unity 界面　17
2.2.1　Project 面板　17
2.2.2　Hierarchy 面板　18
2.2.3　Scene 面板　20
2.2.4　工具欄　23
2.2.5　Inspector 面板　24
2.2.6　Game 面板和 Console 面板　25
2.2.7　預(yù)制體資源　27
2.2.8　資源包的導(dǎo)入和導(dǎo)出　29
2.3　實(shí)操案例　30
2.4　本章小結(jié)　36
2.5　本章習(xí)題　36
第　3 章 Unity 的常用組件　37
3.1　地形　37
3.1.1　地形的創(chuàng)建　37
3.1.2　地形的基本操作　38
3.1.3　地形的紋理添加及參數(shù)設(shè)置　40
3.2　實(shí)時(shí)光源　44
3.2.1　平行光　44
3.2.2　點(diǎn)光源　46
3.2.3　聚光燈　47
3.3　烘焙與貼圖　48
3.3.1　光照烘焙　48
3.3.2　反射探針　50
3.3.3　光照探針　51
3.3.4　貼圖　52
3.4　攝像機(jī)　53
3.4.1　Camera 組件中的可編輯
參數(shù)　54
3.4.2　實(shí)踐練習(xí)——小地圖的制作　55
3.5　音頻和視頻　58
3.5.1　音頻文件導(dǎo)入　58
3.5.2　音頻源和音頻監(jiān)聽(tīng)器　58
3.5.3　使用代碼控制音頻源　60
3.5.4　視頻　60
3.6　實(shí)操案例　62
3.7　本章小結(jié)　64
3.8　本章習(xí)題　64
第　4 章 腳本基礎(chǔ)　65
4.1　Unity 腳本編輯器　65
4.2　腳本的基礎(chǔ)　66
4.2.1　創(chuàng)建腳本時(shí)的注意事項(xiàng)與
項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)　66
4.2.2　創(chuàng)建腳本　66
4.2.3　 改腳本模板　67
4.3　腳本的常用核心類　68
4.3.1　GameObject 類　68
4.3.2　MonoBehaviour 類　70
4.3.3　Application 類　71
4.3.4　Transform 類　73
4.3.5　Time 類　74
4.4　腳本的生命周期　74
4.4.1　生命周期圖和調(diào)用順序　75
4.4.2　Unity 事件函數(shù)　76
4.5　腳本的綁定、初始化、銷毀
和 新　76
4.6　協(xié)同程序　78
4.6.1　協(xié)同程序的定義與功能　78
4.6.2　協(xié)同程序任務(wù)與停止協(xié)同
程序　79
4.7　多腳本管理　80
4.7.1　腳本的執(zhí)行順序　80
4.7.2　多腳本優(yōu)化　80
4.7.3　單例　81
4.7.4　腳本的調(diào)試　82
4.8　Unity 的其他常用類與輸入
管理器　82
4.8.1　Unity 的其他常用類　82
4.8.2　Unity 輸入管理器　83
4.9　實(shí)操案例　85
4.10　本章小結(jié)　90
4.11　本章習(xí)題　90
第　5 章 3D 數(shù)學(xué)基礎(chǔ)　91
5.1　3D 坐標(biāo)系基礎(chǔ)　91
5.1.1　笛卡兒坐標(biāo)系　91
5.1.2　幾種常用坐標(biāo)系　93
5.1.3　坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換　93
5.2　向量　94
5.2.1　向量的基本概念　95
5.2.2　向量的運(yùn)算　96
5.3　矩陣　99
5.3.1　矩陣的運(yùn)算　99
5.3.2　特殊矩陣　100
5.4　實(shí)操案例　101
5.5　本章小結(jié)　103
5.6　本章習(xí)題　104
第　6 章 UGUI 界面開發(fā)　105
6.1　基礎(chǔ)組件和事件　105
6.1.1　Canvas 組件　105
6.1.2　EventSystem 組件　107
6.1.3　Text 組件　107
6.1.4　Panel 組件　109
6.1.5　Image 組件　109
6.1.6　Button 組件　110
6.1.7　Button 事件　110
6.2　錨點(diǎn)與屏幕自適應(yīng)　111
6.2.1　錨點(diǎn)　111
6.2.2　屏幕自適應(yīng)　112
6.3　UGUI 組件　112
6.3.1　Toggle 和 Slider 組件　112
6.3.2　Scrollbar 和 ScrollView 組件　114
6.3.3　實(shí)踐練習(xí)——模擬關(guān)卡選擇
界面　114
6.4　使用 UGUI 進(jìn)行布局管理　115
6.5　實(shí)操案例　116
6.6　本章小結(jié)　117
6.7　本章習(xí)題　117
第　7 章 物理系統(tǒng)　118
7.1　Rigidbody 組件　118
7.1.1　Rigidbody 組件的使用　118
7.1.2　力的使用　119
7.2　碰撞　120
7.2.1　添加碰撞體組件　120
7.2.2　碰撞檢測(cè)　121
7.2.3　觸發(fā)檢測(cè)　122
7.3　物理材質(zhì)　124
7.4　Character Controller 組件　125
7.5　射線　127
7.5.1　射線的原理　127
7.5.2　射線碰撞　128
7.6　關(guān)節(jié)組件　129
7.7　物理管理器　131
7.8　實(shí)操案例　132
7.9　本章小結(jié)　134
7.10　本章習(xí)題　134
第　8 章 動(dòng)畫系統(tǒng)　135
8.1　Animation 動(dòng)畫編輯器　135
8.1.1　舊版動(dòng)畫的制作　135
8.1.2　新版動(dòng)畫的制作　139
8.2　外部動(dòng)畫資源的導(dǎo)入和設(shè)置　139
8.2.1　資源的導(dǎo)入　139
8.2.2　資源的設(shè)置　140
8.3　Mecanim 動(dòng)畫系統(tǒng)　143
8.3.1　動(dòng)畫狀態(tài)機(jī)　144
8.3.2　動(dòng)畫分層和遮罩　147
8.3.3　動(dòng)畫混合　148
8.3.4　子狀態(tài)機(jī)　152
8.3.5　動(dòng)畫 IK 控制　153
8.3.6　動(dòng)畫目標(biāo)匹配　155
8.3.7　狀態(tài)機(jī)行為腳本　157
8.3.8　動(dòng)畫狀態(tài)機(jī)復(fù)用　159
8.4　實(shí)操案例　160
8.5　本章小結(jié)　164
8.6　本章習(xí)題　164
第　9 章 導(dǎo)航尋路功能　165
9.1　基本導(dǎo)航尋路功能　165
9.1.1　導(dǎo)航尋路功能的基礎(chǔ)知識(shí)　165
9.1.2　實(shí)踐練習(xí)——基本導(dǎo)航
尋路　167
9.2　尋航代理組件　168
9.2.1　斜坡　168
9.2.2　Off Mesh Link 組件　169
9.3　網(wǎng)格分層　170
9.4　導(dǎo)航障礙物　171
9.5　本章小結(jié)　172
9.6　本章習(xí)題　173
第　10 章 Unity 數(shù)據(jù)持久化技術(shù)　174
10.1　PlayerPerfs 持久化技術(shù)　174
10.1.1　數(shù)據(jù)的存取　174
10.1.2　實(shí)踐練習(xí)——音量設(shè)置
持久化　175
10.2　JSON 持久化技術(shù)　177
10.2.1　JSON 簡(jiǎn)介　177
10.2.2　JSON 的基本語(yǔ)法　177
10.2.3　將 Excel 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為 JSON
數(shù)據(jù)　179
10.2.4　讀取和存儲(chǔ) JSON 文件的
兩種方式　180
10.3　實(shí)操案例　184
10.4　本章小結(jié)　190
10.5　本章習(xí)題　190
第　11 章 虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品的開發(fā)　191
11.1　HTC VIVE　191
11.2　Steam　192
11.2.1　Steam 的下載和安裝　192
11.2.2　創(chuàng)建 Steam 賬戶　193
11.3　SteamVR Plugin　194
11.3.1　SteamVR Plugin 的導(dǎo)入　194
11.3.2　SteamVR Plugin 的操作　196
11.4　實(shí)操案例　199
11.5　本章小結(jié)　215
11.6　本章習(xí)題　215
第　12 章 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品的開發(fā)　216
12.1　增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)工具　216
12.1.1　Vuforia　216
12.1.2　ARKit　217
12.1.3　ARCore　217
12.1.4　AR Foundation　217
12.1.5　EasyAR　218
12.1.6　VoidAR　218
12.1.7　AR SDK 小結(jié)　219
12.2　Web AR　219
12.2.1　WebAR　219
12.2.2　KiviSense 在線 AR 制作
引擎　220
12.3　實(shí)操案例　223
12.3.1　圖像追蹤識(shí)別技術(shù)　223
12.3.2　物體追蹤識(shí)別技術(shù)　228
12.4　本章小結(jié)　229
12.5　本章習(xí)題　229
第　13 章 綜合案例——使用 VDP
進(jìn)行開發(fā)　230
13.1　VDP 簡(jiǎn)介　230
13.1.1　基本介紹　230
13.1.2　適用范圍　231
13.2　使用 VDP 前的準(zhǔn)備　231
13.2.1　安裝軟件　231
13.2.2　授權(quán) Unity 許可證　231
13.2.3　登錄 VDP　231
13.3　使用 VDP 制作資源　232
13.3.1　制作后臺(tái)的界面簡(jiǎn)介　232
13.3.2　處理模型　233
13.3.3　導(dǎo)入模型　233
13.3.4　處理模型效果　234
13.3.5　實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易 VR 交互　235
13.3.6　發(fā)布效果圖、渲染視頻、
全景圖　237
13.3.7　使用 VDP 發(fā)布資源　239
13.4　本章小結(jié)　240
13.5　本章習(xí)題　240
第　14 章 綜合案例——畢業(yè)設(shè)計(jì)
展覽系統(tǒng)開發(fā)　241
14.1　畢業(yè)設(shè)計(jì)展覽系統(tǒng)簡(jiǎn)介　241
14.2　項(xiàng)目開發(fā)過(guò)程　242
14.2.1　項(xiàng)目創(chuàng)建及場(chǎng)景的導(dǎo)入　242
14.2.2　開始場(chǎng)景功能的實(shí)現(xiàn)　242
14.2.3　主場(chǎng)景功能的實(shí)現(xiàn)　244
14.3　本章小結(jié)　250
14.4　本章習(xí)題　250