第1章增強現實技術概述1
1.1增強現實技術簡介1
1.1.1增強現實技術概念1
1.1.2增強現實技術原理2
1.1.3增強現實技術特點2
1.1.4增強現實繫統組成3
1.1.5增強現實繫統分類5
1.1.6增強現實表現形式5
1.1.7AR與VR的區別7
1.2增強現實發展歷程7
1.3增強現實開發平臺12
1.3.1Vuforia12
1.3.2Metaio13
1.3.3EasyAR13
1.3.4ARToolKit13
1.4增強現實開發硬件13
1.4.1移動手持式設備13
1.4.2頭戴式顯示器14
1.4.3智能眼鏡14
1.4.4空間增強現實顯示設備17
1.5增強現實應用領域17
1.5.1新聞傳播17
1.5.2教育教學18
1.5.3展覽展示18
1.5.4市場營銷19
1.5.5車載繫統19
1.5.6遊戲娛樂20
1.5.7醫療助手21
1.5.8工業產業21
1.5.9軍事領域22
1.6增強現實發展前景23小結24
習題24
第2章 Unity3D 基礎25
2.1常用開發引擎25
2.1.1Unreal引擎25
2.1.2Unity3D引擎25
2.2Unity3D引擎簡介26
2.2.1Unity3D特色26
2.2.2Unity3D發展27
2.2.3Unity3D應用28
2.3Unity3D下載與安裝32
2.3.1Unity3D下載32
2.3.2Unity3D安裝33
2.4Unity3D界面基礎42
2.4.1Unity3D界面布局42
2.4.2Unity3D界面介紹43
2.4.3Unity3D基本操作50
2.4.4Unity3D常用組件53
2.5Unity3D核心繫統54
2.6Unity3D編程基礎56
2.6.1C#語言概述56
2.6.2變量57
2.6.3表達式與運算符59
2.6.4流程控制60
2.6.5函數62
2.6.6腳本繫統63
2.6.7腳本編寫注意事項66
2.7Unity3D資源獲取67
2.7.1Unity3D資源管理67
2.7.2Unity3D資源商店69
2.8平臺設置與發布72
2.8.1發布PC平臺72
2.8.2發布Android平臺73
小結81
習題81
第3章AR開發概述82
3.1Vuforia開發概述82
3.1.1Vuforia發展由來82
3.1.2Vuforia核心功能82
3.2Vuforia SDK簡介84
3.2.1Vuforia注冊84
3.2.2Vuforia下載86
3.2.3Vuforia密鑰87
3.2.4Unity AR環境配置88
3.3基礎識別90
3.3.1圖片識別90
3.3.2長方體識別95
3.3.3柱形體識別98
3.3.43D物體識別101
3.4虛擬按鈕104
3.5綜合項目： 多卡識別2D/3D物體110
3.5.1項目構思110
3.5.2項目設計110
3.5.3項目實施110
3.5.4項目測試112
小結113
習題113
第4章AR界面開發114
4.1Unity3D圖形界面概述114
4.1.1UI概述114
4.1.2UI設計原則114
4.1.3UI發展歷程115
4.1.4AR應用中界面顯示方式115
4.1.5AR應用中界面交互方式116
4.2UGUI簡介118
4.2.1Canvas畫布118
4.2.2Envent System事件繫統119
4.2.3Panel 控件119
4.2.4Text控件120
4.2.5Image控件 120
4.2.6Raw Image控件120
4.2.7Button控件120
4.2.8Toggle控件121
4.2.9Slider控件121
4.2.10Scrollbar控件121
4.2.11Input Field控件121
4.3綜合項目： AR繫統登錄界面123
4.3.1項目構思123
4.3.2項目設計123
4.3.3項目實施125
4.3.4項目測試141
小結143
習題143
第5章AR場景開發144
5.1AR場景開發概述144
5.2Unity3D場景創建145
5.2.1創建地形145
5.2.2地形參數145
5.2.3地形工具146
5.3環境特效153
5.3.1水特效153
5.3.2霧特效153
5.3.3環境天空154
5.4光影繫統156
5.4.1光照156
5.4.2陰影159
5.5綜合項目： AR遊戲場景搭建160
5.5.1項目構思160
5.5.2項目設計160
5.5.3項目實施160
5.5.4項目測試167
小結168
習題169
第6章AR視頻開發170
6.1Unity3D聲音繫統170
6.1.1導入音效170
6.1.2播放音效171
6.2AR視頻概述172
6.3AR透明視頻173
6.4綜合項目： AR展示視頻播放176
6.4.1項目構思176
6.4.2項目設計176
6.4.3項目實施177
6.4.4項目測試184
小結184
習題184
第7章AR動畫開發185
7.1AR動畫概述185
7.2Mecanim動畫繫統186
7.2.1Mecanim繫統特性186
7.2.2Mecanim核心概念186
7.2.3Mecanim工作流程186
7.3綜合項目： AR角色動畫開發187
7.3.1項目構思187
7.3.2項目設計187
7.3.3項目實施187
7.3.4項目測試194
7.4綜合項目： AR交互動畫開發195
7.4.1項目構思195
7.4.2項目設計195
7.4.3項目實施196
7.4.4項目測試200
小結201
習題201
第8章AR交互開發203
8.1AR交互概述203
8.2AR交互分類203
8.3模型旋轉交互實現204
8.4模型縮放交互實現209
8.5動態加載AR模型210
8.6模型脫卡功能實現212
8.7綜合項目： AR海洋生物交互213
8.7.1項目構思213
8.7.2項目設計213
8.7.3項目實施214
8.7.4項目測試221
小結221
習題221
第9章AR特效開發223
9.1粒子特效繫統223
9.1.1粒子繫統概述223
9.1.2粒子繫統屬性223
9.2粒子特效開發237
9.2.1燃燒的火焰237
9.2.2發光的法杖246
9.2.3上升的泡泡251
9.3綜合項目： AR角色特效開發258
9.3.1項目構思258
9.3.2項目設計258
9.3.3項目實施258
9.3.4項目測試268
小結269
習題269
第10章AR遊戲開發271
10.1項目構思271
10.2項目設計271
10.3項目實施272
10.3.1Vuforia開發設置272
10.3.2Begin場景制作276
10.3.3Happy場景制作281
10.4項目測試294
小結294
習題295
參考文獻296

增強現實（AR）是一種通過實時計算攝影機影像的位置及角度，並疊加相應圖像的技術。該技術利用計算機對從現實世界獲取的信息進行加工，從而提供個性化的體驗。近年來，隨著信息技術的發展，增強現實日益被大眾所熟知，越來越多的人開始關注相關領域的動態及發展，如今增強現實已經吸引了谷歌、微軟、蘋果等企業的關注，並且被廣泛應用到醫療、教育、工業、娛樂、軍事等領域，未來增強現實將具有更廣闊的發展前景。
Unity可以很好地支持增強現實技術開發。它是由Unity Technologies公司開發的三維遊戲制作引擎，憑借自身的跨平臺性與開放性優勢已經逐漸成為當今世界範圍內的主流遊戲引擎。同時，該引擎已經成為增強現實應用開發的方案，極高的開發效率使得增強現實應用開發者可以將自己的全部精力集中在項目內容開發上。用Unity開發的增強現實應用可以在移動設備或者PC平臺運行。Unity功能強大，簡單易學，無論對初學者還是專業增強現實應用開發團隊來說，Unity都是非常好的選擇。
本書內容豐富、條理清晰，主要以Unity 2018.2.16版本進行知識講解。主要講述Unity結合Vuforia平臺開發增強現實應用的方法及經驗。從簡單的 AR Base應用程序到完整的增強現實遊戲案例，難度循序漸進。書中結合大量增強現實應用開發案例，從實戰角度繫統地介紹增強現實開發知識，將增強現實應用開發知識完整呈現在讀者面前。通過學習本書，讀者可以在Unity結合Vuforia平臺基礎上，熟悉並掌握基於Unity結合Vuforia的增強現實內容開發。
本書受遼寧省教育廳科學研究項目（JZR2019005）、大連市科技創新基金項目（NO.2019J13SN112）、遼寧省自然科學基金（NO.20192D0352）資助。本書由大連東軟信息學院數字媒體專業增強現實課程群負責人李婷婷任主編，餘慶軍、劉石、仲於姍任副主編。參加編寫的還有宋志謙、王進、趙婧、宜美姍。由於近年來增強現實應用開發技術發展迅速，Unity軟件版本更新加快，同時受編者自身水平及編寫時間所限，本書難免存在疏漏和不足之處，敬請讀者提出寶貴意見和建議，以利於我們的改進。

編者2020年3月