本书分为9个章节，具体内容为：虚拟现实概述、Unity 3D软件界面介绍、地形与美术资源、Unity 3D脚本编程、Unity 3D的物理引擎、 Unity 3D动画系统、Unity 3D界面设计UGUI、Unity 3D粒子系统、Unity3D智能寻路导航等内容。本书采用项目驱动的方式组织教学内容，采用大量的图片对操作步骤进行详细说明，并将所有知识点都有机结合、本书适合于高职、应用型本科院校的虚拟现实、数字媒体、数字媒体艺术、环境艺术设计、计算机应用等专业的虚拟现实技术课程师生使用。
"自从2016年虚拟现实元年以来，虚拟现实技术的发展经过了高潮逐渐走向低谷，但近几年有了大量技术沉淀。2020～2021年因为新冠疫情、宅经济，人们的生活方式纷纷转入线上，虚拟现实的应用又火了起来。专家们纷纷看好未来它的应用落地，主要也是因为技术的逐渐成熟，使用规模逐渐扩大。
在实际生活中，大家也能看到包括《狮子王》《头号玩家》《银翼杀手2049》《奇幻森林》影片都采用了虚拟现实技术来拍摄和完成。而VR游戏，诸如《节奏空间》《VR绘画》《SuperhotVR》《愤怒的小鸟VR版》《精灵宝可梦Go》《哈利·波特：巫师联盟》《星球大战：绝地挑战》等畅销VR/AR大作也受到了全球玩家的广泛认可。
可以预见，虚拟现实和增强现实技术的应用，无论是在B端还是C端都有广阔的市场。而说起VR/AR技术的教育，就不得不提起实时3D内容创作平台Unity全球60%以上的VR/AR内容都是基于这个引擎创建的。
作为全球应用非常广泛的实时互动内容创作平台，Unity触及全球规模的用户群，迄今注册用户数已超1700万。Unity原生支持：OculusRift、SteamVR/Vive、PlaystationVR、MicrosoftWindowsMixedReality、MagicLeap、AppleARKit、GoogleARCore、PTCVuforia、商场SenseAR等主流VR/AR/MR平台开发。目前，69%的OculusRift平台内容、74%的HTCVive平台内容、91%的HoloLens平台内容均使用Unity进行开发。
在此背景下，作者团队结合多年的教学经验，不断提升与完善，编写了《Unity 3D虚拟现实技术开发》一书。本书采用项目驱动的方式组织教学内容，采用大量的图片对操作步骤进行详细说明，并将所有知识点进行有机结合。全书内容丰富，系统性和应用性强，结合作者多年教学和实践经验及体会而编写，能够使读者较快上手，并跟随本书介绍的实践过程，循序渐进地掌握使用Unity 3D开发虚拟现实交互功能的实现技术。
本书由王海婴、王赵依楠主编，吴亚莉副主编，梁永文、余德峰参编。本书在编写过程中，杜韦辰、冯凯、宁静涛、赵燕、许朝森、周登杰、邹宏伟、鲍蓉、邓军军、孙玉玲等给予了大量的帮助。化学工业出版社的编辑们以高度负责的敬业精神，为本书付出了大量的心血，兰州石化职业技术大学数字媒体教研室的老师和印刷出版工程分院的领导，为本书提出了很多宝贵的意见，在此向所有提供过帮助的人表示衷心的感谢。
由于编者水平有限，书中难免有疏漏之处，敬请各位读者与专家批评指正。
编者
2022年5月
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第1章 虚拟现实概述 001
1.1 VR从科幻到现实 002
1.2 虚拟现实的概念 003
1.3 虚拟现实的发展历程 003
1.4 虚拟现实的技术特征、系统类型、价值 008
1.4.1 虚拟现实的技术特征 008
1.4.2 虚拟现实系统类型 009
1.4.3 虚拟现实技术的价值 010
1.5 虚拟现实系统的相关技术与软件 010
1.5.1 环境建模技术 011
1.5.2 实时三维绘制技术 013
1.5.3 图像的插值及视图变换技术 013
1.5.4 三维虚拟声音仿真技术 013
1.5.5 自然交互与传感技术 016
1.5.6 碰撞检测技术 016
1.6 虚拟现实技术的研究现状及发展趋势 017
1.6.1 虚拟现实技术的研究现状 017
1.6.2 虚拟现实技术存在的主要瓶颈 018
1.6.3 虚拟现实技术的发展趋势 019
1.7 增强现实 019
1.7.1 增强现实技术的特征 020
1.7.2 增强现实系统的分类 020
1.7.3 增强现实的硬件概览 021
1.7.4 增强现实技术的实际应用 022
实践案例 Pokémon GO 023
实践案例 甘肃省博物馆 024
实践案例 AR卡和AR书籍 024
1.8 VR和AR的区别 024
1.9 关注元宇宙 025
1.9.1 元宇宙的元年 025
1.9.2 元宇宙的概念及历史由来 026
1.9.3 元宇宙的技术与核心 027
1.9.4 元宇宙与VR（虚拟现实）、AR（增强现实）、MR（融合现实）、AI等的关系 028
1.9.5 元宇宙与我们未来的生活 029
第2章 Unity 3D软件界面介绍 030
2.1 Unity 3D界面布局 031
2.2 资源管理 036
2.3 游戏开发案例 037
2.3.1 创建新项目 037
2.3.2 创建地面（创建游戏对象） 038
2.3.3 创建场景，保存项目 038
2.3.4 调整场景视图的摄像机 038
2.3.5 创建方块和小球 038
2.3.6 运行游戏 039
2.3.7 摄像机的便捷功能 040
2.3.8 修改游戏对象的名字，保存场景 040
2.3.9 模拟物理运动（添加“Rigidbody”组件） 040
2.3.10 让玩家角色跳起来（添加游戏脚本） 041
2.3.11 修改游戏对象的颜色（创建材质） 043
2.3.12 发布游戏（调整播放器设置） 044
第3章 地形与美术资源 047
3.1 VR美术素材概述 048
3.2 VR应用美术素材制作注意事项 048
3.3 VR美术资源制作流程及常用软件 050
3.3.1 VR美术资源制作概述 050
3.3.2 VR美术资源制作常用软件 050
3.4 Unity 3D地形系统概述 052
实践案例 采用高度图创建地形 054
3.5 Unity 3D创建地形所用工具 055
3.6 Unity 3D环境特效 062
3.7 PBR材质及工作流程 064
3.8 Prefab（预制体） 065
第4章 Unity 3D脚本编程 068
4.1 脚本的概念与作用 069
4.2 Unity编程基础 069
4.3 在Unity中使用C#进行面向对象的程序设计 073
4.3.1 脚本访问场景中的游戏对象 074
4.3.2 脚本访问组件 077
4.4 必知的脚本知识 079
4.4.1 Vector3类 079
4.4.2 Quaternion（四元数）类 080
4.4.3 Random类 080
4.4.4 C#中的IEnumerator（迭代器）类与Unity中的Coroutine（协程）类 080
4.4.5 Mathf类 081
4.4.6 Time类 082
4.4.7 Input类 082
4.5 输入配置示例 084
第5章 Unity 3D的物理引擎 089
5.1 物理引擎简介 090
5.1.1 RigidBody（刚体）组件 090
5.1.2 Character Controller（角色控制器）组件 091
5.1.3 Collider(碰撞体/器)组件 093
5.1.4 Constant Force（恒定力）组件 095
5.1.5 Joint（关节）组件 096
5.1.6 PhysicsMaterials（物理材质） 099
5.1.7 Triggers（触发器） 100
5.2 Raycast（射线） 101
第6章 Unity 3D动画系统 109
6.1 Unity 3D动画系统基本概念 110
6.1.1 Animation Clip（动画剪辑） 110
6.1.2 旧版基于Animation组件的动画 110
6.2 分割提取模型中的动画与Animator组件管理 115
6.2.1 导入并设置缩放 116
6.2.2 设置新版动画类型——Humanoid 117
6.2.3 分割动画片段 118
6.3 Animator Controller及动画状态机 120
6.4 Avatar、Avatar Mask、Layer、Timeline等概念 123
6.4.1 Avatar、Avatar Mask、Layer 123
6.4.2 TimeLine 124
第7章 Unity 3D界面设计UGUI 126
7.1 Canvas组件 127
7.1.1 Canvas组件的3种渲染模式 127
7.1.2 Canvas Scalar组件 128
7.2 Panel（面板） 128
7.3 Event System（事件系统） 129
7.4 Text控件 129
7.5 Image控件 130
7.6 Button控件 133
7.7 Anchor锚点与屏幕自适应 140
第8章 Unity 3D粒子系统 143
8.1 粒子系统概述 144
8.2 实例1：使用粒子系统制作火堆效果 146
8.3 实例2：使用粒子系统制作飞机发动机喷气尾管效果 149
第9章 Unity 3D智能寻路导航系统 154
9.1 智能寻路导航系统简述 155
9.2 NavMesh及其创建 155
9.3 Nav Mesh Agent组件 157
9.4 Off Mesh Link组件 160
9.5 Nav Mesh Obstacle组件 163
参考文献 168
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