本書在闡述虛擬現實技術必要理論知識的基礎上，重點介紹了VRP虛擬現實技術平臺、Unity游戲引擎和Web3D技術及其案例講解，并著重分析了增強現實技術及其應用。本書附有配套實驗，使讀者能夠在較短的時間里由淺入深地了解、認識和掌握虛擬現實技術，并具備運用開發工具制作三維交互、效果逼真的虛擬現實場景的能力。本書可作為高等院校計算機及電子信息類專業、數字媒體技術和教育技術學專業學生的教材，也可作為從事虛擬現實技術的工程技術人員以及虛擬現實技術愛好者的參考書。
本書在編寫過程中側重于普及與應用的原則，在闡述虛擬現實技術必要理論知識的基礎上，重點介紹增強現實技術及其案例分析，然后以幾個代表性虛擬現實技術平臺為例，開展虛擬現實技術平臺介紹及案例講解，并配之實驗，幫助讀者在較短的時間里由淺入深地了解、認識和掌握虛擬現實技術，培養讀者運用開發工具制作三維交互、效果逼真的虛擬現實場景的能力。
本書內容首先從概述開始，然后介紹理論基礎知識，最后是案例分析、開發工具講解與制作，理論與實驗同步進行。全書內容共7章，第1章為虛擬現實技術概述，由黃靜編寫；第2章為3D數學基礎，由黃靜編寫；第3章為三維建模技術，由方樺編寫；第4章為增強現實技術案例分析，由黃靜在虛擬現實技術教學與項目開發的基礎上總結整理編寫；第5章為虛擬現實平臺技術，由中視典公司培訓部授權提供,黃靜整理而成；第6章為Unity游戲引擎，由黃靜主筆，張志穩提供了參考資料，黃秋穎提供了金幣游戲案例；第7章為Web3D技術，由李玫和周鵬編寫。15個配套實驗包括三維建模制作、虛擬現實平臺交互操作、游戲引擎技術制作開發、增強現實技術操作等，由黃靜根據以往虛擬現實技術教學經驗編寫而成。全書由黃靜統稿。
虛擬現實技術的重點是系統集成技術，這也是當今的熱門新技術。本書是目前唯一一本附有配套實驗的教材，讓學生感到虛擬現實技術不再虛無縹緲、紙上談兵，而是虛實結合、看得見摸得著的，大大激發了學生的興趣。
感謝澳門科技大學資訊科技學院的梁延研助理教授，他與我共同開創了“虛擬現實技術”這門課程，并為本書提出了不少實驗創意和想法。感謝張志穩、邱澤宇和薛丁豐提供的幫助。同時特別感謝澳門科技大學唐澤圣和齊東旭教授的幫助和支持。
在編寫本書的過程中，我們借鑒了國內外許多專家、學者的觀點，參考了許多相關教材、專著、網絡資料，在此向有關作者一并表示衷心的感謝。
由于編者水平有限且時間倉促，本書難免有不足和錯誤之處，請各位專家、讀者批評指正。
黃靜2016年10月
前言
教學建議
第1章 虛擬現實技術概述 1
1.1 虛擬現實技術概念 1
1.2 虛擬現實技術分類 5
1.3 虛擬現實技術設備 7
1.4 虛擬現實技術應用與發展 14
1.5 本章小結 19
習題 19
第2章 3D數學基礎 20
2.1 3D向量運算 20
2.2 矩陣運算規則 22
2.3 3D幾何變換 25
2.3.1 三維基本幾何變換 26
2.3.2 三維組合變換 30
2.4 三維觀察與投影變換 32
2.4.1 三維觀察流程 32
2.4.2 三維觀察坐標系 32
2.4.3 從世界坐標系到觀察坐標系的變換 33
2.4.4 投影變換 34
2.4.5 平行投影 35
2.4.6 透視投影 36
2.5 本章小結 38
習題 38
第3章 三維建模技術 39
3.1 三維建模工具簡介 39
3.2 3DS Max的基礎知識 40
3.3 基礎建模 42
3.4 材質與貼圖 53
3.5 燈光與攝影機 57
3.6 基礎動畫 61
3.7 貼圖烘焙技術 64
3.8 綜合實例——嶺南民居 66
3.9 本章小結 75
習題 76
第4章 增強現實技術案例分析 77
4.1 虛擬現實眼鏡 77
4.2 增強現實設備頭盔 80
4.3 體感設備Kinect的增強現實技術應用 82
4.4 桌面電腦上的增強現實技術應用 88
4.5 移動平臺上增強現實技術的3D畫冊實現 91
4.6 移動平臺上增強現實技術的卡通老虎互動 102
4.7 本章小結 104
習題 104
第5章 虛擬現實平臺技術 105
5.1 VRP簡介 105
5.2 多通道環幕（立體）投影系統 105
5.3 虛擬現實編輯器 107
5.4 VRP的系統配置安裝與設計流程 111
5.5 VRP項目制作技巧和標準流程 113
5.6 VRP界面設計 117
5.7 VRP材質編輯器 136
5.8 VRP-atx動畫貼圖 138
5.9 VRP相機設置 144
5.10 VRP腳本編輯器 156
5.11 VRP骨骼動畫 161
5.12 VRP特效處理 172
5.13 VRP時間軸設置 173
5.14 VRP綜合實例制作 175
5.15 本章小結 190
習題 190
第6章 Unity游戲引擎 191
6.1 Unity概述 191
6.2 編輯器的結構 191
6.3 游戲元素 196
6.4 Unity腳本 206
6.5 GUI游戲界面 210
6.6 物理引擎 217
6.7 輸入控制 220
6.8 持久化數據 225
6.9 多媒體與網絡 230
6.10 游戲實例 239
6.11 本章小結 264
習題 264
第7章 Web3D技術 265
7.1 Web3D技術簡介與發展 265
7.1.1 Web3D技術的發展 265
7.1.2 國內Web3D應用現狀 267
7.1.3 Web3D核心技術及其對比 267
7.1.4 Web3D的實現技術 269
7.1.5 Web3D技術的應用 270
7.2 Cult3D技術 273
7.2.1 Cult3D技術優點 274
7.2.2 Cult3D關鍵技術 274
7.2.3 Cult 3D應用工作流程 275
7.3 X3D技術 276
7.3.1 X3D技術基礎 276
7.3.2 X3D的基本語言 277
7.3.3 X3D基本動畫 281
7.3.4 小結 283
7.4 WebGL技術 283
7.5 HTML 5技術 287
7.6 Web3D技術綜合實例 289
7.6.1 Cult3D技術應用實例 289
7.6.2 WebGL + HTML 5技術應用實例 291
7.7 本章小結 300
習題 301
實驗一 VRP入門 302
實驗二 VRP動畫 308
實驗三 VRP界面與相機 316
實驗四 手機展示 323
實驗五 VRP應用——勵耘樓漫游系統 337
實驗六 VRP導航與時間軸動畫 348
實驗七 簡單的地形創建 353
實驗八 Unity模型導入 360
實驗九 Unity界面設計 365
實驗十 Unity多媒體交互設計一 372
實驗十一 Unity多媒體交互設計二 377
實驗十二 Unity人物角色漫游 384
實驗十三 小游戲設計一 394
實驗十四 小游戲設計二 400
實驗十五 基于Unity的Web車展系統 412
參考文獻 421
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