虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)用教程

第一章虛擬現(xiàn)實(shí)：走進(jìn)VR 夢(mèng)幻世界… ………………………………1
1．1　虛擬現(xiàn)實(shí)究竟是什么………………………………………………………………… 2
1．1．1　虛擬現(xiàn)實(shí)………………………………………………………………………… 2
1．1．2　增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)………………………………………………………………………… 2
1．1．3　混合現(xiàn)實(shí)………………………………………………………………………… 3
1．2　虛擬現(xiàn)實(shí)的前生今世………………………………………………………………… 4
1．3　虛擬現(xiàn)實(shí)的3I特征… ………………………………………………………………… 5
1．3．1　沉浸感…………………………………………………………………………… 5
1．3．2　構(gòu)想性…………………………………………………………………………… 6
1．3．3　交互性…………………………………………………………………………… 6
1．4　常見感知設(shè)備… ……………………………………………………………………… 6
1．4．1　VR 頭顯………………………………………………………………………… 7
1．4．2　數(shù)據(jù)手套………………………………………………………………………… 7
1．4．3　動(dòng)作捕捉系統(tǒng)… ……………………………………………………………… 8
1．4．4　力反饋設(shè)備……………………………………………………………………… 8
1．4．5　CAVE 虛擬系統(tǒng)………………………………………………………………… 9
1．5　實(shí)戰(zhàn)：國(guó)內(nèi)外著名VR案例欣賞… …………………………………………………10
1．5．1　VR 電影…………………………………………………………………………10
1．5．2　VR 展館…………………………………………………………………………10
1．5．3　VR 電商…………………………………………………………………………12
1．5．4　VR 游戲…………………………………………………………………………13
目錄
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虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)用教程
第二章技術(shù)體系：初探VR 背后真相… …………………………… 15
2．1　感知技術(shù)… ……………………………………………………………………………16
2．1．1　VR 與人的視覺…………………………………………………………………16
2．1．2　VR 與人的聽覺…………………………………………………………………17
2．1．3　VR 與人的其他感覺……………………………………………………………18
2．2　建模技術(shù)… ……………………………………………………………………………19
2．2．1　三維建模技術(shù)… ………………………………………………………………19
2．2．2　物理建模技術(shù)… ………………………………………………………………21
2．3　呈現(xiàn)技術(shù)… ……………………………………………………………………………21
2．3．1　視覺呈現(xiàn)技術(shù)… ………………………………………………………………21
2．3．2　聽覺呈現(xiàn)技術(shù)… ………………………………………………………………24
2．4　交互技術(shù)… ……………………………………………………………………………24
2．5　實(shí)戰(zhàn)………………………………………………………………………………………25
2．5．1　引擎簡(jiǎn)介…………………………………………………………………………26
2．5．2　作品的創(chuàng)建………………………………………………………………………27
2．5．3　作品的查看與管理… …………………………………………………………28
2．5．4　作品的分享………………………………………………………………………29
2．5．5　來，讓我們從Hello VR 啟航…………………………………………………29
第三章采集與建模：初探VR 造物造景奧秘… ………………… 31
3．1　照片建模… ……………………………………………………………………………32
3．1．1　定義及建模原理… ……………………………………………………………32
3．1．2　不適合照片建模的物體… ……………………………………………………33
3．2　拍照環(huán)境及技巧… ……………………………………………………………………34
3．2．1　拍照環(huán)境的搭建… ……………………………………………………………34
3．2．2　拍照注意事項(xiàng)… ………………………………………………………………35
3．3　照片建模軟件… ………………………………………………………………………36
3．4　全景圖概述… …………………………………………………………………………37
3．5　全景圖制作設(shè)備及軟件………………………………………………………………37
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目　錄
3．6　全景圖拍攝技巧… ……………………………………………………………………39
3．6．1　基本知識(shí)…………………………………………………………………………39
3．6．2　角度和張數(shù)選擇原則… ………………………………………………………39
3．6．3　其他技巧…………………………………………………………………………41
3．7　全景圖合成及后期制作………………………………………………………………43
3．8　實(shí)戰(zhàn)一：拍攝蘋果并制作成VR… …………………………………………………43
3．8．1　拍攝照片…………………………………………………………………………43
3．8．2　導(dǎo)入照片…………………………………………………………………………45
3．8．3　照片計(jì)算…………………………………………………………………………46
3．8．4　生成模型…………………………………………………………………………48
3．8．5　導(dǎo)入平臺(tái)…………………………………………………………………………51
3．9．1　拍攝全景圖………………………………………………………………………53
3．9　實(shí)戰(zhàn)二：拍攝全景圖并制作成VR… ………………………………………………53
3．9．2　加載圖像…………………………………………………………………………55
3．9．3　對(duì)準(zhǔn)圖像…………………………………………………………………………56
3．9．4　創(chuàng)建全景圖………………………………………………………………………56
3．9．5　全景圖補(bǔ)天………………………………………………………………………58
3．9．6　全景圖補(bǔ)地………………………………………………………………………58
3．9．7　將空間導(dǎo)入VR 平臺(tái)… ………………………………………………………59
第四章對(duì)象與場(chǎng)景：構(gòu)建夢(mèng)想世界… ……………………………… 63
4．1　實(shí)體模型… ……………………………………………………………………………64
4．2　實(shí)體模型的網(wǎng)格… ……………………………………………………………………64
4．3　實(shí)體模型的貼圖… ……………………………………………………………………65
4．3．1　實(shí)體模型的紋理貼圖… ………………………………………………………66
4．3．2　實(shí)體模型的法線貼圖… ………………………………………………………67
4．3．3　實(shí)體模型的光照貼圖… ………………………………………………………69
4．3．4　實(shí)體模型的環(huán)境光遮蔽貼圖… ………………………………………………70
4．3．5　貼圖小結(jié)…………………………………………………………………………71
4．4　實(shí)體模型的材質(zhì)… ……………………………………………………………………71
4．5　光照………………………………………………………………………………………72
4．5．1　環(huán)境光……………………………………………………………………………73
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4．5．2　平行光……………………………………………………………………………73
4．5．3　聚光燈……………………………………………………………………………74
4．5．4　泛光燈……………………………………………………………………………75
4．5．5　體積光……………………………………………………………………………75
4．5．6　天空盒光源………………………………………………………………………76
4．5．7　場(chǎng)景和天空盒… ………………………………………………………………77
4．6　實(shí)戰(zhàn)：物品手工建?！?7
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　貼圖制作…………………………………………………………………………79
4．6．5　上傳到虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)… ………………………………………………………80
4．7　虛擬現(xiàn)實(shí)引擎節(jié)點(diǎn)實(shí)例操作…………………………………………………………81
4．7．1　虛擬現(xiàn)實(shí)的三維引擎和結(jié)構(gòu)… ………………………………………………81
4．7．2　虛擬現(xiàn)實(shí)的對(duì)象節(jié)點(diǎn)… ………………………………………………………81
4．7．3　幾何節(jié)點(diǎn)…………………………………………………………………………82
4．7．4　材質(zhì)色彩節(jié)點(diǎn)… ………………………………………………………………88
4．7．5　材質(zhì)基礎(chǔ)紋理節(jié)點(diǎn)… …………………………………………………………93
4．7．6　材質(zhì)光照貼圖節(jié)點(diǎn)… …………………………………………………………98
4．7．7　材質(zhì)法線貼圖節(jié)點(diǎn)… ……………………………………………………… 103
4．7．8　材質(zhì)透明貼圖節(jié)點(diǎn)… ……………………………………………………… 106
4．7．9　背景節(jié)點(diǎn)……………………………………………………………………… 108
4．7．10　視點(diǎn)節(jié)點(diǎn)… ………………………………………………………………… 111
4．7．11　霧效節(jié)點(diǎn)… ………………………………………………………………… 116
4．7．12　導(dǎo)航節(jié)點(diǎn)… ………………………………………………………………… 116
4．7．13　光源節(jié)點(diǎn)… ………………………………………………………………… 116
4．7．14　陰影節(jié)點(diǎn)… ………………………………………………………………… 117
4．7．15　錨節(jié)點(diǎn)… …………………………………………………………………… 117
4．7．16　廣告牌節(jié)點(diǎn)………………………………………………………………… 118
4．7．17　編組節(jié)點(diǎn)… ………………………………………………………………… 118
4．7．18　細(xì)節(jié)層次節(jié)點(diǎn)……………………………………………………………… 118
4．7．19　聲音節(jié)點(diǎn)… ………………………………………………………………… 118
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目　錄
第五章渲染與動(dòng)畫：你的眼睛會(huì)欺騙你… ………………………119
5．1　渲染…………………………………………………………………………………… 120
5．1．1　硬件渲染……………………………………………………………………… 120
5．1．2　軟件渲染……………………………………………………………………… 121
5．2　相機(jī)…………………………………………………………………………………… 121
5．2．1　透視投影相機(jī)… …………………………………………………………… 122
5．2．2　正交投影相機(jī)… …………………………………………………………… 123
5．3　動(dòng)畫…………………………………………………………………………………… 124
5．3．1　場(chǎng)景過渡動(dòng)畫… …………………………………………………………… 125
5．3．2　相機(jī)移動(dòng)動(dòng)畫… …………………………………………………………… 125
5．3．3　精靈和逐幀動(dòng)畫… ………………………………………………………… 125
5．3．4　關(guān)鍵幀動(dòng)畫…………………………………………………………………… 126
5．3．5　類人動(dòng)畫……………………………………………………………………… 126
5．3．6　粒子動(dòng)畫……………………………………………………………………… 127
5．3．7　動(dòng)畫狀態(tài)機(jī)…………………………………………………………………… 128
5．4　實(shí)戰(zhàn)…………………………………………………………………………………… 128
5．4．1　創(chuàng)建移動(dòng)動(dòng)畫… …………………………………………………………… 129
5．4．2　創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)動(dòng)畫… …………………………………………………………… 130
5．4．3　創(chuàng)建縮放動(dòng)畫… …………………………………………………………… 132
5．4．4　創(chuàng)建顏色變化動(dòng)畫… ……………………………………………………… 134
5．4．5　創(chuàng)建UV 變化動(dòng)畫… ……………………………………………………… 136
第六章事件與交互：讓世界生動(dòng)起來…………………………… 137
6．1　VR交互概述………………………………………………………………………… 138
6．2　基于手勢(shì)識(shí)別的交互技術(shù)………………………………………………………… 138
6．3　基于臉部識(shí)別的交互技術(shù)………………………………………………………… 138
6．4　基于眼球跟蹤的交互技術(shù)………………………………………………………… 139
6．5　基于動(dòng)作捕捉的交互技術(shù)………………………………………………………… 140
6．6　基于語音控制的交互技術(shù)………………………………………………………… 141
6．7　基于觸覺反饋的交互技術(shù)………………………………………………………… 141
6．8　基于真實(shí)場(chǎng)地的交互技術(shù)………………………………………………………… 141
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6．9　實(shí)戰(zhàn)：讓模型動(dòng)起來……………………………………………………………… 142
第七章實(shí)戰(zhàn)演練：VR+ 電子商務(wù)… ……………………………… 145
7．1　需求分析… ………………………………………………………………………… 146
7．2　系統(tǒng)設(shè)計(jì)… ………………………………………………………………………… 146
7．3　模型優(yōu)化… ………………………………………………………………………… 147
7．4　貼圖優(yōu)化… ………………………………………………………………………… 148
7．5　VR展示… …………………………………………………………………………… 148
7．6　部署到電商平臺(tái)… ………………………………………………………………… 149
7．6．1　如何部署到淘寶… ………………………………………………………… 149
7．6．2　如何部署到京東… ………………………………………………………… 152
第八章實(shí)戰(zhàn)演練：VR+ 虛擬展館… ……………………………… 153
8．1　需求分析… ………………………………………………………………………… 154
8．2　系統(tǒng)設(shè)計(jì)… ………………………………………………………………………… 154
8．3　收集數(shù)據(jù)、真實(shí)測(cè)量……………………………………………………………… 155
8．4　場(chǎng)館建模… ………………………………………………………………………… 156
8．5　貼圖優(yōu)化… ………………………………………………………………………… 156
8．6　UV制作… …………………………………………………………………………… 157
8．7　光影渲染… ………………………………………………………………………… 158
8．8　VR展示… …………………………………………………………………………… 158
第九章商業(yè)模式：一雙VR+ 的翅膀……………………………… 159
9．1　VR在各個(gè)行業(yè)中的應(yīng)用概述… ………………………………………………… 160
9．2　VR+電子商務(wù)… …………………………………………………………………… 161
9．3　VR+網(wǎng)上展館… …………………………………………………………………… 163
9．4　VR+售樓處… ……………………………………………………………………… 164
9．5　VR+藝術(shù)品… ……………………………………………………………………… 165
參考文獻(xiàn)… ……………………………………………………… 166