了得網計算機/網絡_Unity虛擬現實開發實戰

內容簡介

21世紀以來，虛擬現實技術得到了高速的發展，這門學科涉及計算機圖形學、多媒體技術、傳感技術、人工智能等多個領域，具有很強的交叉性。虛擬現實技術被認為是21世紀發展為迅速的、對人們的工作生活有著重要影響的計算機技術之一，在教育、醫療、娛樂、軍事、建築、規劃等眾多領域中有著非常廣泛的應用前景。本書詳細介紹了虛擬現實應用的基本原理及其在遊戲和桌面應用程序中的應用。

目錄Contents 譯者序審校者簡介前言第1章萬物皆可虛擬11.1虛擬現實對你來說意味著什麼21.2頭戴式顯示器的類型41.2.1桌面VR41.2.2移動VR41.3虛擬現實與增強現實的區別51.4應用與遊戲51.5本書涵蓋的內容81.6VR體驗類型91.7VR技能9小結10第2章物體和縮放比例122.1開始使用Unity122.1.1新建Unity項目132.1.2Unity編輯器132.1.3默認世界坐標繫142.2創建簡單的透視圖152.2.1添加立方體152.2.2添加平面162.2.3添加球體和材質172.2.4改變場景視圖192.2.5添加照片202.2.6給地平面著色212.3測量工具222.3.1隨手保留一個單位立方體222.3.2使用網格投影器222.3.3測量Ethan角色232.4從Blender 實驗中導入252.5Blender簡介252.5.1立方體282.5.2UV紋理圖片282.5.3導入Unity302.5.4觀察者31小結32第3章虛擬現實的構建和運行333.1虛擬現實設備集成的軟件343.1.1Unity對虛擬現實的內置支持343.1.2設備特有的SDK343.1.3開源虛擬現實項目 343.1.4WebVR353.1.53D世界353.2創建MeMyselfEye預制件363.3為 Oculus Rift構建項目373.4為 Google Cardboard構建項目373.4.1配置Android環境383.4.2配置iOS383.4.3安裝Cardboard的Unity包383.4.4添加攝像機393.4.5構建設置393.4.6試玩模式393.4.7構建並在Android中運行403.4.8構建並在iOS中運行403.5不依賴於設備的點擊器類413.6虛擬現實設備的運行原理423.6.13D立體視圖423.6.2頭部跟蹤45小結47第4章基於凝視的操控484.1步行者Ethan494.1.1人工智能Ethan494.1.2Navmesh 烘焙504.1.3鎮上的遊走者514.1.4插曲—Unity編程簡介514.1.5RandomPosition腳本534.1.6“僵尸”Ethan554.2向我看的方向行走564.2.1LookMoveTo腳本574.2.2添加反饋光標594.2.3觀察者604.3如果眼神可以殺人614.3.1KillTarget腳本614.3.2添加粒子效果634.3.3清理工作64小結64第5章世界坐標繫UI665.1可重用的默認canvas675.2護目鏡HUD715.3十字光標735.4擋風玻璃HUD755.素UI775.6信息框795.7響應輸入事件的遊戲內儀表板825.7.1用按鈕創建儀表板835.7.2連接水管與按鈕 855.7.3用腳本激活按鈕865.7.4用注視高亮顯示按鈕885.7.5注視並點擊選擇905.7.6注視並聚焦選擇915.8帶有頭部姿勢的響應式UI935.8.1使用頭部的位置935.8.2使用頭部的姿勢95小結98第6章人稱角色996.1深入理解Unity角色1006.1.1Unity組件1006.1.2Unity 的Standard Assets1026.2制作人稱角色1046.2.1在直視的方向上移動1056.2.2保持腳著地1066.2.3不要穿透固體1066.2.4不要在邊緣墜落1086.2.5跨越小物體並處理崎嶇路面1086.2.6開始和停止移動1096.2.7使用頭部姿勢開和關1096.3用戶校準1106.3.1角色的身高1116.3.2玩家的真實身高1126.3.3回到中心位置1136.4保持自我感1136.4.1身首分離1146.4.2頭部和身體1156.4.3雙腳1156.4.4身體的虛擬角色1176.4.5虛擬的David le 鼻子1186.4.6聲音提示1196.5移動、傳送和傳感器1206.6對付VR 暈動癥122小結123第7章物理組件和周邊環境1257.1Unity的物理組件1267.2彈力球1277.3用頭部射擊1317.4蹦床與彈力球1347.5人類的蹦床1357.5.1像一塊磚1357.5.2像一個人物角色1367.6插曲—環境和萬物1397.6.1縹緲的天空1407.6.2行星地球1407.6.3企業標識1407.7升降機1427.8跳起來143小結145第8章漫遊和渲染1468.1用Blender構建1478.1.1牆體1478.1.2天花板1508.2用Unity組裝場景1538.2.1畫廊1538.2.2藝術品部件1548.2.3展覽計劃1568.3添加圖片到畫廊中1578.4漫遊動畫1608.4.1Unity的動畫繫統1608.4.2腳本動畫1618.5優化性能和舒適感1638.5.1優化實現和內容1648.5.2優化Unity渲染流水線1668.5.3優化目標硬件和驅動1698.5.4Unity Profiler170小結171第9章利用360°1729.1360暗畝嗝教?739.2水晶球1739.3魔法球1759.4全景圖1789.5信息圖1799.6等距圓柱投影1829.7地球儀1839.8照片球1849.9視野1879.10捕捉360岸嗝教?88小結189第10章社交化的VR虛擬空間19110.1多玩家網絡19210.1.1網絡服務19210.1.2網絡架構19310.1.3本地與服務器19310.1.4Unity的網絡繫統19510.2建立簡單的場景19510.2.1創建場景環境19610.2.2創建虛擬角色的頭部19710.3添加多玩家網絡19810.3.1Network Manager和HUD19810.3.2Network Identity 和Transform19810.3.3作為一個主機運行19910.3.4添加出生點位19910.3.5運行兩個遊戲實例20010.3.6關聯虛擬角色與人稱角色20110.4添加多玩家到虛擬現實20210.4.1Oculus Rift玩家20210.4.2Google Cardboard 玩家20410.4.3下一步20610.5構建和共享一個自定義的V

前言

Preface 前言如今，我們正見證著虛擬現實（VR）的迅猛發展，這是一項令人激動的技術，它有望改變我們與信息、朋友和整個世界進行交互的基本方式。什麼是消費級虛擬現實？戴上一個頭盔顯示器（比如護目鏡），你可以觀看立體3D場景，你可以通過移動頭部向四周看以及通過使用手持控制或動作傳感器四處走動，你可以擁有完整的沉浸式體驗。這就像你真的在某個虛擬世界中一樣。本書通過實戰的、基於項目的方式教你使用Unity 3D遊戲引擎開發虛擬現實的細節。我們通過一繫列實戰工程、循序漸進的教程，並使用Unity 5和其他免費或開源軟件進行深入討論。而VR技術正在快速發展，我們將試著獲取基本的原則和技巧，以便使你能夠讓自己的VR遊戲和應用程序具有沉浸感和舒適感。你將學習如何使用Unity開發可以用Oculus Rift或者Google Cardboard這樣的設備體驗的VR應用程序。我們將涵蓋技術上對於VR來說重要且可能獨一無二的考慮。讀完本書後，你將有能力用Unity開發豐富的、交互性的虛擬現實體驗程序。本書的主要內容第1章介紹消費級虛擬現實（VR）中關於遊戲和非遊戲應用程序的新技術和新機遇。第2章討論如何構建一個簡單的透視圖場景。本章介紹了Unity 3D 遊戲引擎和用於3D建模的Blender，並探索了世界坐標繫和縮放比例的問題。第3章幫助你配置項目以便運行於VR頭盔，比如Oculus Rift和Google Cardboard（Android或iOS）。然後，我們深入了解VR硬件和軟件如何運行的細節。第4章探討了場景中的VR攝像機與對像的關繫，包括3D光標與基於凝視的射線槍。本章還包括使用C#編程語言編寫Unity腳本。第5章實現了很多VR的用戶界面（UI）例子，包括一個平視顯示器（HUD）、信息框，以及帶有很多代碼和說明的遊戲中的對像。第6章剖析Unity的人物角色對像和組件，它們用於構建我們自己的帶有基於凝視的導航功能的人稱角色。然後，我們將探討擁有一個人稱虛擬身體的體驗，並考慮暈動癥的問題。第7章在我們通過若干個VR項目案例和遊戲學習使用作用力和重力的同時，深入了解Unity的物理引擎、組件及材質。第8章幫助我們構建一個3D架構的空間和實現虛擬的漫遊。我們還討論了Unity中的渲染和性能優化。第9章利用全部的360霸詬髦窒钅恐惺褂?60岸嗝教澹渲邪ǖ厙蛞恰⑷巴肌⒄掌頡Ｎ頤腔固致哿慫塹腦懟?第10章探討了使用Unity 5的網絡組件帶VR功能的多玩家實現。我們還看了VRChat作為一個用於社交式VR的可擴展平臺的例子。第11章展望VR技術。準備工作在我們開始前，你將需要完成一些工作。隨便喫點東西，一瓶水或一杯咖啡。除了這些，你還需要一臺安裝了Unity 3D遊戲引擎的PC（Windows或Mac）。你不需要超級性能的配置，因為Unity可以像猛獸一樣渲染復雜的場景，而Oculus已經發布了推薦的PC硬件規格，你可以用較少的錢獲取到。甚至一臺筆記本就可以完成本書中的項目。要想獲取Unity，訪問https://unity3d.com/get-unity/，選擇你想用的版本，點擊Download Installer，然後繼續按照說明操作即可。選擇Unity的免費個人版本就行。我們還可以選擇使用Blender開源項目進行3D建模。本書不是關於Blender的著作，但是如果你需要的話，我們可以使用它。要獲取Blender可以訪問http://www.blender.org/download/，根據你的繫統平臺按照說明下載。建議擁有一臺虛擬現實頭盔顯示器（HMD）以便試運行你的構建成果以及獲取本書中項目開發的手體驗。完全可以在一臺臺式機顯示器上構建和運行所有的項目，但是樂趣在哪裡呢？本書將涉及Google Cardboard和Oculus Rift的細節。 Google Cardboard是移動VR的一個示範，讓你可以用智能手機運行VR應用。如果你有一臺Android智能手機，你需要從Google獲取Android開發工具；如果你有一臺iOS設備，你需要從Apple獲取Xcode開發工具（及授權）。具體細節在第3章有所介紹。 Oculus Rift 是一個關於Desktop VR的例子目前，Unity對Rift內置支持。然而，如果你有不同的頭盔顯示器，你可能還需要從廠商處下載一個Unity的接口包。具體細節也在第3章中進行介紹。這應該就差不多了—一臺PC、Unity軟件、一臺HMD，我們就準備好了！目標讀者如果你對虛擬現實感興趣，想要學習它的原理或者想創建自己的VR體驗，那麼本書適合你。不管你是否是程序員，是否熟悉3D計算機圖形，或者有前兩者的經驗但對於VR是個新手，你都可以從本書中受益。使用Unity並不是重新開始，但你也不需要是一位專家。然而，如果你是Unity新手，隻要你認為自己可以適應本書的節奏，就可以購買本書。遊戲開發者可能已經熟悉本書中的概念了，在學習了很多特定於VR的知識後把它們重新應用於VR項目。已經了解如何使用Unity的移動平臺和2D遊戲的設計師將會發現另一個維度！工程師和3D設計師可能理解很多3D概念，但是他們可以學習把遊戲引擎用於VR。應用程序開發者也許會感激VR在非遊戲用途方面的潛能，並且想要學習使用制作這類程序的工具。約定本書中，你將發現很多文本風格以區分不同種類的信息。這裡有這些風格的一些例子和它們含義的說明。代碼會設置成下面這樣：當我們想讓你注意代碼塊的某一部分時，相關的行或項會加粗：任何命令行輸入或輸出都寫成下面這樣：新的術語或重要的詞語以黑體顯示。你在屏幕上看見的單詞，舉個例子，在菜單或對話框中，文本中這樣顯示： “點擊這裡創建一個Room按鈕。” 表示警告或重要的注意事項。表示技巧或小巧門。讀者反饋來自我們讀者的反饋永遠是受歡迎的。讓我們知道你對於本書的看法—你喜歡與否。讀者反饋對我們來說很重要，因為它幫助我們改進那些你們可以真正利用的內容。若想向我們發送常規的反饋，請寫電子郵件到feedback@packtpub.com，並在郵件主題中提及書名即可。如果你對某個話題有專業意見或者你對寫作或參與一本書的編寫有興趣，請參見我們的作者指南：www.packtpub.com/authors。客戶支持你已經是Packt圖書的尊貴用戶，我們有很多方式幫助你從購買中獲取價值。下載代碼示例你可以通過在http://www.packtpub.com的賬戶下載所有你在Packt出版社所購買書籍的示例代碼文件。如果你是在其他地方購買的本書，可以訪問http://www.packtpub.com/support 並注冊，以便我們通過電子郵件把文件發送給你。下載本書的彩色插圖我們還向你提供本書中所用到的截圖/圖表的彩色插圖的PDF文件。這些彩色插圖將幫助你更好地理解輸出結果中的改變。你可以從http://www.packtpub.com/sites/default/files/downloads/ 8556OS_ColorImages.pdf 下載這個文件。勘誤盡管我們已經盡力去確保內容的準確性，但是錯誤仍在所難免。如果你發現了書中的錯誤，也許是文本或代碼，若能報告給我們，我們將非常感激。因為這麼做，你可以幫助其他讀者，並且能夠幫助我們改進本書接下來的版本。如果你發現了任何錯誤，請通過http://www.packtpub.com/submit-errata 報告它們，選擇書名，點擊“勘誤提交表（Errata Submission Form）”鏈接，然後鍵入你的勘誤細節。一旦你的勘誤被確認，你的提交將會被采納，而這個勘誤將會被上傳到我們的網站或添加到之前標題下的勘誤部分的任何現在已有勘誤表中。要審閱之前提交的勘誤，請訪問 https://www.packtpub.com/books/content/support ,並在搜索框中輸入書名。所需要的信息就會出現在勘誤部分之下。盜版行為盜版行為在互聯網上是一個持續存在的問題，對於所有媒體皆如此。在Packt，我們非常重視保護我們的版權和許可。如果你在互聯網上遇到以任何形式非法復制我們的產品，請立即向我們提供地址或網站名稱，以便我們能夠彌補這一缺失。請通過copyright@packtpub.com聯繫我們，並附上有盜版嫌疑的材料鏈接。我們非常感激你在保護作者以及我們向你提供有價值的內容上所做的幫助。

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