産品特色
內容簡介
本書是目前HTC Vive在VR開發方麵解析*為全麵的書,也是一本實戰教程書籍。如果你不會編程,不會遊戲引擎,沒關係,本書在附錄中為你準備瞭教學資料和視頻分享目錄。讀者完全可以從零開始,隻要堅持學習,就可以開發齣VR遊戲應用。
本書以HTC Vive VR遊戲開發實例教學為主綫,循序漸進地介紹針對HTC Vive設備在VR遊戲開發方麵的整套流程。第1章從零開始引導讀者瞭解什麼是VR,以及HTC Vive設備簡介,對程序員、美工和策劃都有幫助。第2章介紹兩個被廣泛應用的遊戲引擎,讓讀者對遊戲開發工具有一個較全麵的認識。第3章講述HTC Vive開發*重要的插件SteamVR——開發VR遊戲的左膀右臂。第4章是一個VR遊戲實例,逐步實現一個簡單的VR打僵屍遊戲。第5章重點介紹SteamVR Unity Toolkit在各個功能上的實現,分彆詳細解析其中的37個案例,讓讀者學會實現VR遊戲中所需要的各種各樣的功能。第6章重新迴到遊戲開發中,將各種功能實踐到遊戲開發中去,實現從理論到實踐的過渡。*後,附錄中給齣參考文獻和學習資料分享。
本書還提供瞭所有實例的源代碼與素材文件,供讀者上機練習使用,讀者可從網上下載本書資源文件。
本書適用於廣大遊戲開發人員、遊戲開發愛好者、軟件培訓機構以及計算機專業的學生等。
作者簡介
鬍良雲,VR公司開發主管,負責HTC Vive開發,也是遊戲論壇的專欄作傢和譯員。工作之餘會發布一些專欄文章或者翻譯一些國外的教程技術文章,組織成立瞭HTC Vive開發者聯盟,意在促進國內VR行業的技術發展。
內頁插圖
前言/序言
我走得很慢,但是我從來不會後退。
I am a slow walker, but I never walk backwards.
——美國第16任總統 亞伯拉罕?林肯
這本書不應該僅僅是一本講開發的技術書籍,也應該是一本勵誌的書,就像林肯的人生一樣,從開始的結結巴巴到美國總統。在這樣一個艱難的過程中,他走得很慢,大器晚成,成為美國曆史上*偉大的總統之一。
可能有人會問為什麼要這麼開篇呢?技術書籍為什麼會是勵誌書?因為VR技術注定是一項大器晚成的技術,雖然我們目前已經取得瞭非常漂亮的成就,但是離真正的虛擬現實還有很長的路要走。這條路必然是充滿坎坷的,開發是一件苦差事,程序員要剋服重重睏難纔能實現想要的功能。
VR是什麼?筆者期望虛擬現實可以像科幻片《鋼鐵俠》裏麵那樣,不需要穿戴任何設備,或者僅僅穿戴十分輕薄的設備,擁有非常智能的可視化界麵,通過手在空中劃拉就可以很自然地操作,並且擁有智能的AI語音係統,使整個係統操作更加自然流暢。
要實現這樣的虛擬現實,至少要等到2020年,這是一件非常勵誌的事情!
那麼,總有人要寫這本書,因為很多人需要它。鬍某不纔,組織瞭HTC Vive開發者聯盟,隨著時間的推移,VR越來越火熱,VR開發的從業者和學習者也越來越多。由於之前在論壇上發過的幾篇HTC Vive開發帖子廣受關注,因此很多人慕名來嚮我請教一些技術問題,我也盡力幫助他們解決。但鬍某分身乏術,有時也愛莫能助,畢竟我也需要工作。
所幸清華大學齣版社的卞誠君編輯找到瞭鬍某,誠邀我來寫一部VR遊戲開發的書籍,以幫助廣大的開發者或學生掌握HTC Vive的開發技能,從而促進整個VR行業發展。我願意做這件事情,所以毫不猶豫地應承瞭下來。
盡管鬍某開發技術並非超群,奈何對HTC Vive情有獨鍾,以至於在其中投入瞭大量的精力。如果說能夠對其發展帶來一些幫助,鬍某也定當略盡綿力,在所不辭。我將自己所得傾囊相授於此書,若有疏漏之處希望大傢指正,我不希望因為自己的過失誤人子弟。
這裏簡單介紹下我的編程生涯。我以前是一個PHP工程師,在IPG旗下的跨國公司Loweprofero公司上班,曾經熱衷於網站開發,但因為熱愛《黑客帝國》《盜夢空間》《刀劍神域》等科幻作品,所以常常關注一些前沿科技的發展,特彆在意的是VR/AR/MR方麵的技術革新,一有時間就會對這方麵的技術進行研究。
曾利用業餘時間自學瞭C、C++和C#,當然並未到精通的地步,那時盡力搜集一切編程相關的學習資料,囫圇吞棗一般吃進去,並不成體係。後來又接觸到遊戲引擎Unity 3D,更加有動力去學習,因為感覺夢想似乎並不是遙不可及。
直到後來,HTC Vive麵市,我在一次論壇舉辦的開發者大會中首次體驗到瞭它。在這之前,我已經體驗過市場上各種各樣的VR設備,但隻有HTC Vive體驗*佳,和我的夢想*為接近。那一天,我夜不能寐,心中所思所想盡是這一套設備。
後來我曆經艱難睏苦,終於跨行轉為VR開發,由網友龍炳全的引見到瞭現在這傢公司精誠機構從業。上司黃菲大哥也是一個對VR充滿熱情的人,他為我的情懷所感動,並且大力支持我做HTC Vive上的研究。
我所在的精誠機構專為房地産銷售提供一站式的解決方案,從樣闆間到沙盤模型,從一體機、IPAD硬件到互動係統、沙盤燈光係統、VR看房係統等軟件,滿足房地産銷售的一切需求。董事長鬍治國先生十分看好VR的發展,積極投入到VR遊戲開發和體驗店實體的布局,緻力於建立VR生態係統,打造全新的虛擬現實商業模式。
仿佛不知歲月,我沉浸於VR技術的研究,遇到過各種各樣的開發難題,也走瞭不少彎路,但這些睏難並不能阻礙我,也必將不能阻礙大傢。
過去電腦隻是個夢想,現在幾乎人手一部智能手機,從某種意義上講,智能手機是人類對於電腦想象的一個超越。它更小更輕、易於攜帶、更加智能,比艾倫?圖靈(計算機之父)想象得要好太多,而且它和圖靈所想一樣,在某種程度上成瞭人類的伴侶。
過去VR或者虛擬現實也隻是個夢想,現在我們還沒有完美地實現它,但它已經近在咫尺,你能真切地感受到,而且可以更完美。就好比圖靈機和手機的跨越,未來的VR將會變得輕薄,成為隱形眼鏡,就貼在視網膜上。
它將會和AR混閤成為MR,虛擬和現實閤二為一,不分彼此。它甚至可以使用人體的生物電,作為能量供給;可以成為人類的第二個大腦;成為人類進化的催化物。
總之,VR帶給我們無限可能,未來成瞭無限可能。
在此特彆感謝公司精誠機構對我的支持,黃菲大哥在此之前就曾經建議我寫一部書;同時還要感謝公司的同事們,尤其是引見我到精誠的龍炳全,沒有他的話我也許無法從事所熱愛的VR事業,也不會有這本書,所以要特彆感謝他。特彆感謝生我養我的父母,以及我的兄弟姐妹們對我的支持和鼓勵,特彆是姐姐,偉大的姐姐。還要感謝我的好朋友們,特彆是潘寅鼕,他總是像兄弟一樣給予我幫助。*後,感謝我的恩師們,特彆要感謝陳群老師和榮春鴻老師,她們對我的教育之恩和超越老師的關懷我從未言錶,一直默默銘記在心。
原本這部書計劃要寫12個章節,但是寫完前麵6章以後發現已經超齣瞭篇幅,所以不得不把後麵講虛幻4引擎的內容獨立齣來。當然,這裏會提供虛幻4引擎的學習資料,UE4學習資料與視頻可在百度雲盤找到,地址為http://pan.baidu.com/s/1c2a8DnM。
雖然本書沁入編者的所有努力,但是由於水平有限,難免有疏漏之處,歡迎大傢批評指正,如果遇到問題或者有更好的建議,敬請與我聯係,我將全力提供幫助。我的QQ是604746493,如果不在綫也可以給我發郵件,我會定時查閱QQ郵箱。
參與本書編寫的除瞭封麵署名人員以外,還有伍豐、葉靜宇、淩東鑫、嚮春宇、肖攀、鍾少華等人,在此要特彆感謝他們對本書的支持。
路漫漫其修遠兮,吾將上下而求索。
鬍良雲
2016年12月28日
《沉浸式虛擬現實:構建下一代交互體驗》 簡介 《沉浸式虛擬現實:構建下一代交互體驗》是一本深度剖析虛擬現實(VR)技術及其在遊戲開發中應用的指南。本書旨在為有誌於投身VR內容創作的開發者、技術愛好者以及對未來人機交互充滿好奇的讀者提供一套係統、詳實的理論框架和實踐操作方法。我們不隻是介紹VR設備,而是深入探討如何利用VR的獨特魅力,創造齣真正能夠觸動人心、引人入勝的沉浸式體驗。 虛擬現實,這項曾經隻存在於科幻小說中的技術,如今正以前所未有的速度滲透到我們生活的方方麵麵。從遊戲娛樂到教育培訓,從醫療康復到工業設計,VR的應用場景日益廣泛,其潛力更是不可估量。然而,要成功駕馭這項技術,並創造齣真正有價值的VR內容,需要的不隻是對硬件的瞭解,更重要的是對VR設計理念、交互原理以及開發流程的深刻理解。 本書將帶您踏上一段探索VR開發奧秘的旅程。我們將從VR技術的核心原理齣發,解釋其如何通過光學、追蹤、渲染等技術欺騙人腦,構建齣逼真的三維空間。您將瞭解到不同類型的VR設備,它們的優缺點以及各自適用的場景。但我們不會止步於此,本書的重點將放在如何將這些技術轉化為富有吸引力的交互體驗。 核心內容概述 第一部分:VR技術基石與設計哲學 理解VR的本質: 我們將深入探討VR的關鍵組成部分,包括顯示技術(如高分辨率屏幕、低延遲刷新率)、追蹤係統(如Inside-out、Outside-in追蹤)、空間音頻以及觸覺反饋。理解這些技術如何協同工作,為用戶提供感官上的欺騙,是構建沉浸感的基礎。 沉浸感的科學與藝術: 沉浸感不僅僅是視覺上的逼真,更是用戶心理上的投入。本書將解析影響沉浸感的關鍵因素,如視覺保真度、交互反饋、敘事設計以及用戶舒適度。我們將探討如何通過精心設計的空間、引人入勝的故事情節和直觀的交互方式,讓用戶完全“沉浸”在虛擬世界中。 VR設計的核心原則: 與傳統2D屏幕設計不同,VR設計需要考慮用戶的頭部運動、身體姿態以及手部操作。本書將詳細闡述VR設計的核心原則,包括空間認知、視綫引導、舒適度考量(如暈動癥的預防與緩解)、比例與尺度以及敘事沉浸。我們將學習如何以用戶為中心,設計齣自然、直觀且令人愉悅的交互模式。 第二部分:VR交互的深度探索 輸入與控製的藝術: VR中的輸入設備多種多樣,從手柄到手部追蹤,再到眼動追蹤。本書將深入分析各種輸入方式的優缺點,並指導您如何根據不同的應用場景選擇最閤適的輸入方案。您將學會如何設計基於手柄的精確抓取、基於手部追蹤的自然手勢識彆,以及如何利用眼動追蹤進行焦點判斷與交互。 構建直觀的交互係統: 傳統的按鈕和菜單在VR中可能顯得笨拙。本書將重點介紹VR交互設計中的創新方法,如物理交互(模擬真實世界的操作)、上下文感知交互(根據用戶所處環境自動調整交互方式)、以及語音交互的集成。我們將學習如何讓用戶通過“觸碰”、“抓取”、“移動”等自然行為來與虛擬世界互動,而無需復雜的學習過程。 虛擬角色的情感錶達與交流: 在許多VR體驗中,與虛擬角色的互動是提升沉浸感的關鍵。本書將探討如何為虛擬角色賦予生命,通過麵部錶情、肢體語言和語音閤成,實現自然且富有情感的交流。您將學習如何利用AI技術增強角色的智能性,使其能夠對用戶的行為做齣更具響應性和人性的反饋。 第三部分:VR開發流程與技術實現 選擇閤適的開發工具與引擎: Unity和Unreal Engine是目前主流的VR開發平颱。本書將對這兩個引擎進行深入的比較和分析,重點介紹它們在VR開發方麵的優勢、特性以及使用技巧。您將學習如何利用這些強大的引擎,快速搭建VR場景,實現復雜的交互邏輯,並進行高效的性能優化。 場景構建與優化: 逼真的虛擬場景是VR體驗的基礎。本書將指導您如何利用3D建模、紋理貼圖、光照烘焙以及粒子係統等技術,創建齣細節豐富、視覺衝擊力強的VR環境。同時,我們將重點關注VR場景的性能優化,包括多邊形優化、LOD(Level of Detail)技術、遮擋剔除以及GPU Instancing等,以確保流暢的幀率和良好的用戶體驗。 音效與音樂在VR中的力量: 音效是營造沉浸感不可或缺的元素。本書將深入探討VR音效設計的原理,包括空間音頻(Ambisonics)、3D音頻定位以及逼真的環境音效。您將學習如何利用音效來引導用戶的注意力、增強場景的真實感,並傳遞情感信息。 跨平颱部署與分發: VR設備的碎片化是開發者麵臨的挑戰之一。本書將為您介紹如何針對不同的VR平颱(如PC VR、一體機VR、手機VR)進行開發和優化,並講解如何將您的VR內容成功分發到各大VR應用商店。 第四部分:進階主題與未來展望 多用戶VR體驗與社交互動: 隨著VR技術的進步,多人在綫VR體驗正變得越來越普及。本書將探討如何設計和實現多人VR遊戲和應用,包括網絡同步、房間管理、以及如何促進用戶之間的社交互動。 AR/MR與VR的融閤: 增強現實(AR)和混閤現實(MR)是VR技術的延伸和發展。本書將簡要介紹AR/MR的基本概念,並探討VR技術如何與AR/MR相結閤,創造齣更豐富、更具想象力的混閤現實體驗。 VR在非娛樂領域的應用: 除瞭遊戲,VR在教育、醫療、培訓、設計等領域的應用前景同樣廣闊。本書將通過案例分析,展示VR如何在這些領域發揮其獨特的優勢,並激發您探索更多創新應用的可能性。 VR的未來趨勢與挑戰: 我們將展望VR技術的未來發展方嚮,如更高分辨率的顯示、更自然的交互方式、以及與人工智能的深度融閤。同時,我們也會探討VR發展過程中麵臨的挑戰,如內容生態的完善、用戶普及的推廣以及倫理道德的考量。 本書特色 理論與實踐並重: 本書不僅提供紮實的理論基礎,更包含大量實用的開發技巧和代碼示例(此處並非指特定書名中的代碼),幫助讀者將理論知識轉化為實際應用。 深入的案例分析: 通過對現有優秀VR項目的分析,幫助讀者理解成功的VR設計理念和實現方法。 麵嚮未來: 本書內容緊跟VR技術前沿,展望未來發展趨勢,為讀者指明方嚮。 係統性強: 邏輯清晰,結構完整,從基礎概念到進階主題,層層遞進,適閤不同層次的讀者。 無論您是希望開發下一款引人入勝的VR遊戲,還是想利用VR技術解決現實世界的問題,亦或是僅僅對虛擬現實的無限可能充滿好奇,《沉浸式虛擬現實:構建下一代交互體驗》都將是您不可或缺的夥伴。讓我們一起,用技術和創意,共同開啓一個全新的沉浸式時代。