第一章虚拟现实：走进VR 梦幻世界… ………………………………1
1.1　虚拟现实究竟是什么………………………………………………………………… 2
1.1.1　虚拟现实………………………………………………………………………… 2
1.1.2　增强现实………………………………………………………………………… 2
1.1.3　混合现实………………………………………………………………………… 3
1.2　虚拟现实的前生今世………………………………………………………………… 4
1.3　虚拟现实的3I特征… ………………………………………………………………… 5
1.3.1　沉浸感…………………………………………………………………………… 5
1.3.2　构想性…………………………………………………………………………… 6
1.3.3　交互性…………………………………………………………………………… 6
1.4　常见感知设备… ……………………………………………………………………… 6
1.4.1　VR 头显………………………………………………………………………… 7
1.4.2　数据手套………………………………………………………………………… 7
1.4.3　动作捕捉系统… ……………………………………………………………… 8
1.4.4　力反馈设备……………………………………………………………………… 8
1.4.5　CAVE 虚拟系统………………………………………………………………… 9
1.5　实战：国内外著名VR案例欣赏… …………………………………………………10
1.5.1　VR 电影…………………………………………………………………………10
1.5.2　VR 展馆…………………………………………………………………………10
1.5.3　VR 电商…………………………………………………………………………12
1.5.4　VR 游戏…………………………………………………………………………13
目录
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虚拟现实实用教程
第二章技术体系：初探VR 背后真相… …………………………… 15
2.1　感知技术… ……………………………………………………………………………16
2.1.1　VR 与人的视觉…………………………………………………………………16
2.1.2　VR 与人的听觉…………………………………………………………………17
2.1.3　VR 与人的其他感觉……………………………………………………………18
2.2　建模技术… ……………………………………………………………………………19
2.2.1　三维建模技术… ………………………………………………………………19
2.2.2　物理建模技术… ………………………………………………………………21
2.3　呈现技术… ……………………………………………………………………………21
2.3.1　视觉呈现技术… ………………………………………………………………21
2.3.2　听觉呈现技术… ………………………………………………………………24
2.4　交互技术… ……………………………………………………………………………24
2.5　实战………………………………………………………………………………………25
2.5.1　引擎简介…………………………………………………………………………26
2.5.2　作品的创建………………………………………………………………………27
2.5.3　作品的查看与管理… …………………………………………………………28
2.5.4　作品的分享………………………………………………………………………29
2.5.5　来，让我们从Hello VR 启航…………………………………………………29
第三章采集与建模：初探VR 造物造景奥秘… ………………… 31
3.1　照片建模… ……………………………………………………………………………32
3.1.1　定义及建模原理… ……………………………………………………………32
3.1.2　不适合照片建模的物体… ……………………………………………………33
3.2　拍照环境及技巧… ……………………………………………………………………34
3.2.1　拍照环境的搭建… ……………………………………………………………34
3.2.2　拍照注意事项… ………………………………………………………………35
3.3　照片建模软件… ………………………………………………………………………36
3.4　全景图概述… …………………………………………………………………………37
3.5　全景图制作设备及软件………………………………………………………………37
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目　录
3.6　全景图拍摄技巧… ……………………………………………………………………39
3.6.1　基本知识…………………………………………………………………………39
3.6.2　角度和张数选择原则… ………………………………………………………39
3.6.3　其他技巧…………………………………………………………………………41
3.7　全景图合成及后期制作………………………………………………………………43
3.8　实战一：拍摄苹果并制作成VR… …………………………………………………43
3.8.1　拍摄照片…………………………………………………………………………43
3.8.2　导入照片…………………………………………………………………………45
3.8.3　照片计算…………………………………………………………………………46
3.8.4　生成模型…………………………………………………………………………48
3.8.5　导入平台…………………………………………………………………………51
3.9.1　拍摄全景图………………………………………………………………………53
3.9　实战二：拍摄全景图并制作成VR… ………………………………………………53
3.9.2　加载图像…………………………………………………………………………55
3.9.3　对准图像…………………………………………………………………………56
3.9.4　创建全景图………………………………………………………………………56
3.9.5　全景图补天………………………………………………………………………58
3.9.6　全景图补地………………………………………………………………………58
3.9.7　将空间导入VR 平台… ………………………………………………………59
第四章对象与场景：构建梦想世界… ……………………………… 63
4.1　实体模型… ……………………………………………………………………………64
4.2　实体模型的网格… ……………………………………………………………………64
4.3　实体模型的贴图… ……………………………………………………………………65
4.3.1　实体模型的纹理贴图… ………………………………………………………66
4.3.2　实体模型的法线贴图… ………………………………………………………67
4.3.3　实体模型的光照贴图… ………………………………………………………69
4.3.4　实体模型的环境光遮蔽贴图… ………………………………………………70
4.3.5　贴图小结…………………………………………………………………………71
4.4　实体模型的材质… ……………………………………………………………………71
4.5　光照………………………………………………………………………………………72
4.5.1　环境光……………………………………………………………………………73
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虚拟现实实用教程
4.5.2　平行光……………………………………………………………………………73
4.5.3　聚光灯……………………………………………………………………………74
4.5.4　泛光灯……………………………………………………………………………75
4.5.5　体积光……………………………………………………………………………75
4.5.6　天空盒光源………………………………………………………………………76
4.5.7　场景和天空盒… ………………………………………………………………77
4.6　实战：物品手工建模…………………………………………………………………77
4.6.1　信息采集…………………………………………………………………………78
4.6.2　模型制作…………………………………………………………………………79
4.6.3　UV 拆分…………………………………………………………………………79
4.6.4　贴图制作…………………………………………………………………………79
4.6.5　上传到虚拟现实平台… ………………………………………………………80
4.7　虚拟现实引擎节点实例操作…………………………………………………………81
4.7.1　虚拟现实的三维引擎和结构… ………………………………………………81
4.7.2　虚拟现实的对象节点… ………………………………………………………81
4.7.3　几何节点…………………………………………………………………………82
4.7.4　材质色彩节点… ………………………………………………………………88
4.7.5　材质基础纹理节点… …………………………………………………………93
4.7.6　材质光照贴图节点… …………………………………………………………98
4.7.7　材质法线贴图节点… ……………………………………………………… 103
4.7.8　材质透明贴图节点… ……………………………………………………… 106
4.7.9　背景节点……………………………………………………………………… 108
4.7.10　视点节点… ………………………………………………………………… 111
4.7.11　雾效节点… ………………………………………………………………… 116
4.7.12　导航节点… ………………………………………………………………… 116
4.7.13　光源节点… ………………………………………………………………… 116
4.7.14　阴影节点… ………………………………………………………………… 117
4.7.15　锚节点… …………………………………………………………………… 117
4.7.16　广告牌节点………………………………………………………………… 118
4.7.17　编组节点… ………………………………………………………………… 118
4.7.18　细节层次节点……………………………………………………………… 118
4.7.19　声音节点… ………………………………………………………………… 118
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目　录
第五章渲染与动画：你的眼睛会欺骗你… ………………………119
5.1　渲染…………………………………………………………………………………… 120
5.1.1　硬件渲染……………………………………………………………………… 120
5.1.2　软件渲染……………………………………………………………………… 121
5.2　相机…………………………………………………………………………………… 121
5.2.1　透视投影相机… …………………………………………………………… 122
5.2.2　正交投影相机… …………………………………………………………… 123
5.3　动画…………………………………………………………………………………… 124
5.3.1　场景过渡动画… …………………………………………………………… 125
5.3.2　相机移动动画… …………………………………………………………… 125
5.3.3　精灵和逐帧动画… ………………………………………………………… 125
5.3.4　关键帧动画…………………………………………………………………… 126
5.3.5　类人动画……………………………………………………………………… 126
5.3.6　粒子动画……………………………………………………………………… 127
5.3.7　动画状态机…………………………………………………………………… 128
5.4　实战…………………………………………………………………………………… 128
5.4.1　创建移动动画… …………………………………………………………… 129
5.4.2　创建旋转动画… …………………………………………………………… 130
5.4.3　创建缩放动画… …………………………………………………………… 132
5.4.4　创建颜色变化动画… ……………………………………………………… 134
5.4.5　创建UV 变化动画… ……………………………………………………… 136
第六章事件与交互：让世界生动起来…………………………… 137
6.1　VR交互概述………………………………………………………………………… 138
6.2　基于手势识别的交互技术………………………………………………………… 138
6.3　基于脸部识别的交互技术………………………………………………………… 138
6.4　基于眼球跟踪的交互技术………………………………………………………… 139
6.5　基于动作捕捉的交互技术………………………………………………………… 140
6.6　基于语音控制的交互技术………………………………………………………… 141
6.7　基于触觉反馈的交互技术………………………………………………………… 141
6.8　基于真实场地的交互技术………………………………………………………… 141
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6.9　实战：让模型动起来……………………………………………………………… 142
第七章实战演练：VR+ 电子商务… ……………………………… 145
7.1　需求分析… ………………………………………………………………………… 146
7.2　系统设计… ………………………………………………………………………… 146
7.3　模型优化… ………………………………………………………………………… 147
7.4　贴图优化… ………………………………………………………………………… 148
7.5　VR展示… …………………………………………………………………………… 148
7.6　部署到电商平台… ………………………………………………………………… 149
7.6.1　如何部署到淘宝… ………………………………………………………… 149
7.6.2　如何部署到京东… ………………………………………………………… 152
第八章实战演练：VR+ 虚拟展馆… ……………………………… 153
8.1　需求分析… ………………………………………………………………………… 154
8.2　系统设计… ………………………………………………………………………… 154
8.3　收集数据、真实测量……………………………………………………………… 155
8.4　场馆建模… ………………………………………………………………………… 156
8.5　贴图优化… ………………………………………………………………………… 156
8.6　UV制作… …………………………………………………………………………… 157
8.7　光影渲染… ………………………………………………………………………… 158
8.8　VR展示… …………………………………………………………………………… 158
第九章商业模式：一双VR+ 的翅膀……………………………… 159
9.1　VR在各个行业中的应用概述… ………………………………………………… 160
9.2　VR+电子商务… …………………………………………………………………… 161
9.3　VR+网上展馆… …………………………………………………………………… 163
9.4　VR+售楼处… ……………………………………………………………………… 164
9.5　VR+艺术品… ……………………………………………………………………… 165
参考文献… ……………………………………………………… 166