Unity 3D虛擬現實技術開發

本書分為9個章節，具體內容為：虛擬實境概述、Unity 3D軟體介面介紹、地形與美術資源、Unity 3D腳本程式設計、Unity 3D的物理引擎、 Unity 3D動畫系統、Unity 3D介面設計UGUI、Unity 3D粒子系統、Unity3D智慧尋路導航等內容。
 
本書採用專案驅動的方式組織教學內容，採用大量的圖片對操作步驟進行詳細說明，並將所有知識點都有機結合、本書適合於高職、應用型本科院校的虛擬實境、數位媒體、數位媒體藝術、環境藝術設計、電腦應用等專業的虛擬實境技術課程師生使用。

第1章 虛擬實境概述 001
1.1 VR從科幻到現實 002
1.2 虛擬實境的概念 003
1.3 虛擬實境的發展歷程 003
1.4 虛擬實境的技術特徵、系統類型、價值 008
1.4.1 虛擬實境的技術特徵 008
1.4.2 虛擬實境系統類型 009
1.4.3 虛擬實境技術的價值 010
1.5 虛擬實境系統的相關技術與軟體 010
1.5.1 環境建模技術 011
1.5.2 即時三維繪製技術 013
1.5.3 圖像的插值及視圖變換技術 013
1.5.4 三維虛擬聲音模擬技術 013
1.5.5 自然交互與傳感技術 016
1.5.6 碰撞檢測技術 016
1.6 虛擬實境技術的研究現狀及發展趨勢 017
1.6.1 虛擬實境技術的研究現狀 017
1.6.2 虛擬實境技術存在的主要瓶頸 018
1.6.3 虛擬實境技術的發展趨勢 019
1.7 增強現實 019
1.7.1 增強現實技術的特徵 020
1.7.2 增強現實系統的分類 020
1.7.3 增強現實的硬體概覽 021
1.7.4 增強現實技術的實際應用 022
實踐案例 Pokémon GO 023
實踐案例 甘肅省博物館 024
實踐案例 AR卡和AR書籍 024
1.8 VR和AR的區別 024
1.9 關注元宇宙 025
1.9.1 元宇宙的元年 025
1.9.2 元宇宙的概念及歷史由來 026
1.9.3 元宇宙的技術與核心 027
1.9.4 元宇宙與VR（虛擬實境）、AR（增強現實）、MR（融合現實）、AI等的關係 028
1.9.5 元宇宙與我們未來的生活 029

第2章 Unity 3D軟體介面介紹 030
2.1 Unity 3D介面佈局 031
2.2 資源管理 036
2.3 遊戲開發案例 037
2.3.1 創建新項目 037
2.3.2 創建地面（創建遊戲對象） 038
2.3.3 創建場景，保存項目 038
2.3.4 調整場景視圖的攝像機 038
2.3.5 創建方塊和小球 038
2.3.6 運行遊戲 039
2.3.7 攝像機的便捷功能 040
2.3.8 修改遊戲對象的名字，保存場景 040
2.3.9 類比物理運動（添加“Rigidbody”組件） 040
2.3.10 讓玩家角色跳起來（添加遊戲腳本） 041
2.3.11 修改遊戲對象的顏色（創建材質） 043
2.3.12 發佈遊戲（調整播放機設置） 044

第3章 地形與美術資源 047
3.1 VR美術素材概述 048
3.2 VR應用美術素材製作注意事項 048
3.3 VR美術資源製作流程及常用軟體 050
3.3.1 VR美術資源製作概述 050
3.3.2 VR美術資源製作常用軟體 050
3.4 Unity 3D地形系統概述 052
實踐案例 採用高度圖創建地形 054
3.5 Unity 3D創建地形所用工具 055
3.6 Unity 3D環境特效 062
3.7 PBR材質及工作流程 064
3.8 Prefab（預製體） 065

第4章 Unity 3D腳本程式設計 068
4.1 腳本的概念與作用 069
4.2 Unity程式設計基礎 069
4.3 在Unity中使用C#進行物件導向的程式設計 073
4.3.1 腳本訪問場景中的遊戲物件 074
4.3.2 腳本訪問組件 077
4.4 必知的腳本知識 079
4.4.1 Vector3類 079
4.4.2 Quaternion（四元數）類 080
4.4.3 Random類 080
4.4.4 C#中的IEnumerator（反覆運算器）類與Unity中的Coroutine（協程）類 080
4.4.5 Mathf類 081
4.4.6 Time類 082
4.4.7 Input類 082
4.5 輸入配置示例 084

第5章 Unity 3D的物理引擎 089
5.1 物理引擎簡介 090
5.1.1 RigidBody（剛體）組件 090
5.1.2 Character Controller（角色控制器）組件 091
5.1.3 Collider(碰撞體/器)組件 093
5.1.4 Constant Force（恒定力）組件 095
5.1.5 Joint（關節）組件 096
5.1.6 PhysicsMaterials（物理材質） 099
5.1.7 Triggers（觸發器） 100
5.2 Raycast（射線） 101

第6章 Unity 3D動畫系統 109
6.1 Unity 3D動畫系統基本概念 110
6.1.1 Animation Clip（動畫剪輯） 110
6.1.2 舊版基於Animation組件的動畫 110
6.2 分割提取模型中的動畫與Animator元件管理 115
6.2.1 導入並設置縮放 116
6.2.2 設置新版動畫類型——Humanoid 117
6.2.3 分割動畫片段 118
6.3 Animator Controller及動畫狀態機 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介面設計UGUI 126
7.1 Canvas組件 127
7.1.1 Canvas元件的3種渲染模式 127
7.1.2 Canvas Scalar組件 128
7.2 Panel（面板） 128
7.3 Event System（事件系統） 129
7.4 Text控制項 129
7.5 Image控制項 130
7.6 Button控制項 133
7.7 Anchor錨點與螢幕自我調整 140

第8章 Unity 3D粒子系統 143
8.1 粒子系統概述 144
8.2 實例1：使用粒子系統製作火堆效果 146
8.3 實例2：使用粒子系統製作飛機發動機噴氣尾管效果 149

第9章 Unity 3D智慧尋路導航系統 154
9.1 智慧尋路導航系統簡述 155
9.2 NavMesh及其創建 155
9.3 Nav Mesh Agent組件 157
9.4 Off Mesh Link組件 160
9.5 Nav Mesh Obstacle組件 163

參考文獻 168