内容简介
本书将带领读者学习如何使用Unity进行虚拟现实开发。从基础知识到实践应用,读者将逐步掌握如何创建引人入胜的VR体验,为自由开发VR应用打下坚实基础。
本书分为两部分共11章。第一部分(第1章和第2章)包含基础知识和环境准备,帮助读者搭建VR开发的环境。第二部分(第3章和第11章)进入实战内容,系统讲解Unity VR开发中的关键技术,包括主体设置、控制接收、主体运动及震动反馈的实现。在每个实战步骤中都会配有详细的知识讲解和配套操作演示视频,帮助读者理论结合实践,循序渐进掌握每个VR细节的实现。
本书适合初学者和有一定编程经验的开发者,并可作为高等院校和培训机构相关专业的教学参考书。通过实际项目经验,帮助读者深入了解VR开发的基本概念与技术。不仅提供完整的学习路径,还让读者快速上手VR开发,踏上挑战与机遇并存的虚拟现实之旅。
目录
第1章 VR游戏开发引擎的选择
1.1 主流VR游戏开发引擎简介
1.1.1 Unity
1.1.2 Unreal Engine
1.1.3 CryEngine
1.1.4 Cocos Creator
1.2 主流VR游戏应用市场简介
1.2.1 Oculus Quest
1.2.2 Oculus Rift
1.2.3 Steam
1.2.4 PICO
1.2.5 SIDEQUEST
1.3 为何选择Unity作为VR开发引擎
1.3.1 Unity更适合VR开发入门学习
1.3.2 不可忽视的其他VR开发引擎
第2章 VR项目环境准备
2.1 硬件准备
2.1.1 关于计算机
2.1.2 关于VR头盔产品
2.2 下载Unity
2.2.1 安装Unity Hub
2.2.2 安装合适版本的Unity编辑器
2.2.3 获取Unity编辑器的使用许可证
2.2.4 关于Unity编辑器的版本号
2.2.5 Unity项目模板
2.2.6 新建Unity项目
2.3 认识Unity编辑器
2.3.1 窗口内常用面板介绍
2.3.2 窗口布局
2.4 VR基本场景构建
2.4.1 新建场景
2.4.2 在默认场景中创建地面对象
2.5 VR项目设置
2.5.1 连接计算机
2.5.2 追踪头盔
2.5.3 安装Unity XR开发工具包
第3章 基本VR场景设置
3.1 XR Rig的引入和设置
3.1.1 新建XR Rig对象
3.1.2 XR Origin对象的属性
3.1.3 测试和总结
3.2 控制器对象的引入和设置
3.2.1 构建控制器对象
3.2.2 引入输入映射文件
3.2.3 测试和总结
3.3 手的基本呈现
3.3.1 导入手部模型
3.3.2 Material和Shader
3.3.3 手部模型的动画组件
3.3.4 更换手部模型皮肤
3.3.5 测试和总结
第4章 输入设置
4.1 捕捉控制器输入
4.1.1 第1个自定义脚本
4.1.2 获得控制器按键输入
4.1.3 Debug()方法
4.1.4 Oculus控制器按键
4.1.5 测试和总结
4.2 关联控制器输入与手部动画
4.2.1 实现左手的捏合动作
4.2.2 实现左手的握拳动作
4.2.3 实现右手的捏合和握拳动作
4.2.4 总结
第5章 主体运动
5.1 连续移动
5.1.1 连续移动与传送移动的比较
5.1.2 配置连续移动
5.1.3 避免主体坠落
……
第6章 物体互动
第7章 UI互动
第8章 震动反馈
第9章 自定义手势动画
第10章 晕动优化
第11章 项目打包与发布
前言/序言
虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术作为一种模拟现实场景的计算机生成技术,自诞生之初便引发了世人的无限遐想。它利用计算机图形技术、人工智能和传感器等多种技术手段,为用户提供身临其境的感官体验。从最初的构想,到如今在各个领域的广泛应用,VR技术经历了一个漫长且充满挑战的发展过程。
早在20世纪60年代,美国空军便开始尝试将简单的VR技术应用于飞行模拟,然而,受限于当时的硬件条件和高昂成本,VR技术的推广步伐缓慢。进入20世纪80年代,随着计算机图形学和图形处理技术的飞速发展,VR技术终于迎来了新的生机。到了20世纪90年代,VR技术开始进入娱乐和游戏领域,但市场尚不成熟,发展仍显艰难。
进入21世纪,随着计算机处理能力的不断提高和硬件成本的降低,VR技术逐渐进入普及期。特别是在娱乐领域,VR技术为游戏、电影、演唱会等文化活动带来了革命性的变革。如今,VR技术已不局限于娱乐领域,还被广泛应用于教育、医疗、工业设计、旅游等行业,展现出巨大的行业潜力。
尤其在娱乐领域,VR技术为用户带来了前所未有的沉浸式体验。VR游戏让玩家仿佛置身于一个全新的虚拟世界,与其他玩家互动,享受更为真实、刺激的游戏体验。同时,VR电影、虚拟演唱会等也为观众提供了身临其境的视听盛宴,打破了传统娱乐方式的界限。
在笔者长达十年的VR开发学习和研究历程中不断探索这一领域的奥秘,亲身经历了VR技术的飞速发展与变革。在如今众多各有侧重的VR开发框架和平台中,本书选择Unity作为主要开发平台,这是基于其对VR开发的高度支持及其强大的跨平台特性做出的判断。
Unity作为一个功能强大、易于上手的开发引擎,为VR开发者提供了丰富的工具和资源。它不仅支持主流的VR设备,例如Oculus Rift、HTC Vive和Gear VR等,还具备高度的可扩展性和灵活性。这使开发者在开发过程中能够更加专注于内容的创造和交互体验的优化,而非烦琐的技术细节。
同时本书尽可能缩短不涉及动手的理论部分,以实战中穿插相关知识点为主的形式向读者介绍详细的开发过程。VR开发应以实战为主,这是因为VR技术的核心在于为用户提供沉浸式体验,而这往往需要通过实际操作和反复试验来实现。实战开发能够让我们更直观地了解用户需求,发现并解决技术难题,进而提升项目的质量和用户体验。
此外,虽然篇幅有限,本书只能选择最适合的引擎介绍VR开发的过程,但是本书涉及的VR开发中的思想和方法具有广泛的适用性。无论是针对哪种平台或设备,优秀的开发思想和方法都是相通的,例如注重用户体验、优化性能、合理设计交互方式等原则,在所有的VR项目中都是至关重要的。这些方法不仅有助于提高开发效率,还能确保项目在不同平台上的表现一致。通过编写本书,笔者总结了大量开发场景的实际经验,也查阅了大量的官方和有参考价值的开源项目文档,这使笔者也在多个维度上有了更深层的提升,收获良多。
本书主要内容
第1章VR游戏开发引擎的选择,主要探讨主流的VR游戏开发引擎,分析各自的优缺点,并提供选择Unity作为VR开发引擎的理由,帮助读者理解为何Unity是当前VR游戏开发的首选平台。
第2章VR项目环境准备,主要介绍如何搭建VR开发环境,包括软件安装、硬件配置及Unity项目的初始化,为后续的开发工作奠定坚实的基础。
第3章基本VR场景设置,主要介绍如何在Unity中创建和设置基本的VR场景,包括XR Rig,以及手柄控制器对象的导入和如何呈现手部模型。
第4章输入设置,主要讲解VR游戏中的输入机制,包括如何捕捉控制器的输入信号并将输入信号与手部动画参数关联以实现控制器控制手部动作。
第5章主体运动,主要介绍角色或玩家在VR环境中的移动方式,包括连续移动、传送移动、转向运动等,确保玩家能够自然地在虚拟空间中移动。
第6章物体互动,主要介绍如何在VR游戏中实现物体的直接抓取、远程抓取、互动射线的修饰等,增强游戏的真实感和互动性。
第7章UI互动,主要介绍VR游戏中的用户界面设计,包括菜单、按钮、滑块等元素的创建和交互,丰富用户体验。
第8章震动反馈,主要介绍如何在VR游戏中添加震动反馈,通过触觉增强玩家的沉浸感。
第9章自定义手势动画,主要介绍如何在Unity中创建和应用自定义的手势动画,丰富玩家的表达方式。
第10章晕动优化,主要针对VR游戏常见的晕动问题,介绍多种优化策略,以减少玩家的不适感,提升游戏体验。
第11章项目打包与发布,主要介绍如何对完