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| 編輯推薦： |
截至2024年初，“ 普通高等院校网络与新媒体专业系列教材”已确认列选22本教材。本系列教材主要分为三个模块，包括网络与新媒体专业建设指南中的绝大多数课程，全面介绍了网络与新媒体领域的核心理论、数字技术和媒体技能。模块一是专业理论课程群，包括新媒体导论、融合新闻学、网络传播学概论、网络舆情概论、传播心理学等课程，这一模块将帮助学生建立起对网络与新媒体专业的基本认知，了解新媒体与传播、社会、心理等领域的关系。模块二是数字技术课程群，包括数据可视化、大.数据分析基础、虚拟现实技术及应用、数字影像非线性编辑等课程，这一模块将 帮助学生掌握的数据挖掘、数据处理分析以及可视化实现与制作的技术。模块三是媒体技能课程群，包括网络直播艺术、新媒体广告、新媒体产品设计、微电影剧本创作、短视频策划实务等课程，这一-模块着重培养学生在新媒体环境下的媒介内容创作能力。
“ 普通高等院校网络与新媒体专业系列教材”凝聚了众多网络与新媒体领域专家学者的智慧与心血，注重理论与实践相结合、教育与应用并重、系统知识与课后习题相呼应，是兼具前瞻性、系统性、知识性和实操性的教学范本。同时，我们充分借鉴了国内外网络与新媒体专
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| 內容簡介： |
《虚拟现实技术及应用》主要讲解虚拟现实技术理论及应用，内容涵盖虚拟现实技术的软硬件设备、前沿技术与应用案例。本书结合当前新媒体、数智时代和元宇宙发展的背景，力图通过理论与实践案例相结合的方式，向读者阐述虚拟现实技术的基本原理、相关技术及开发经验与流程。
《虚拟现实技术及应用》分为8章，第1章至第3章主要介绍虚拟现实技术的概念及相关技术；第4章至第7章讲解虚拟现实技术相关工具的使用方法及应用案例；第8章介绍虚拟现实未来的发展方向。
《虚拟现实技术及应用》以培养数字媒体技术人才为目标进行编写，层次清晰、内容丰富、难易适中，可以作为数字媒体技术、新媒体艺术及传媒类相关专业本科生的教材，也可以作为从事新媒体研究的实践工作者和虚拟现实爱好者的参考书籍。
《虚拟现实技术及应用》提供课件，请读者扫描封底二维码获取。
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| 關於作者： |
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许书源 苏州大学传媒学院教师，主要从事虚拟现实技术、游戏开发、影视三维动画等方向的研究与教学，讲授“虚拟现实技术应用”“三维动画设计”“计算机辅助设计”等课程;近年来指导学生参加“中国大学生计算机设计大赛”和“全国高校数字艺术设计大赛”，获得多项二等奖。
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| 目錄：
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第1章 虚拟现实技术概述 001
1.1 虚拟现实的基础知识 001
1.1.1 虚拟现实的含义 001
1.1.2 虚拟现实的基本特征 001
1.1.3 虚拟现实的发展历程 002
1.2 虚拟现实的应用领域 006
1.2.1 娱乐领域 007
1.2.2 教育领域 011
1.2.3 广告领域 013
1.2.4 其他应用领域 016
1.3 虚拟现实系统的分类 017
1.3.1 桌面虚拟现实系统 018
1.3.2 沉浸式虚拟现实系统 019
1.3.3 增强现实系统 020
1.3.4 混合现实系统 021
1.3.5 其他虚拟现实系统 023
练习题 025
第2章 虚拟现实系统的硬件设备 026
2.1 建模设备与计算设备 026
2.2 视觉显示设备 029
2.3 声音设备 031
2.4 人机交互设备 033
2.5 主流VR设备 035
练习题 037
第3章 虚拟现实的技术基础 038
3.1 立体显示技术 038
3.1.1 头戴式显示技术 038
3.1.2 全息投影技术 039
3.1.3 光场成像技术 040
3.2 自然交互技术 041
3.2.1 动作捕捉 041
3.2.2 体感交互 044
3.2.3 眼动跟踪 045
3.3 计算机三维图形技术 046
3.3.1 三维软件建模 046
3.3.2 三维扫描建模 050
3.3.3 三维全景技术 053
3.3.4 虚拟现实引擎 055
练习题 058
第4章 虚拟现实内容制作工具 059
4.1 RealityCapture：图像3D建模
工具 059
4.1.1 图像采集 060
4.1.2 图像导入 061
4.1.3 对齐图像 061
4.1.4 模型修整与重建 062
4.1.5 着色与纹理 063
4.1.6 导出模型 063
4.2 PTGui：3D全景图生成器 063
4.3 STYLY STUDIO：VR世界创造器 066
4.4 Placemaker：三维城市生成工具 068
4.5 Virtools：虚拟现实制作工具 070
练习题 072
第5章 虚拟现实内容创作平台：虚幻引擎 073
5.1 虚幻引擎概述 073
5.1.1 开发环境配置 074
5.1.2 项目设置 075
5.1.3 专业术语 076
5.1.4 工作界面 077
5.1.5 选择模式 080
5.2 蓝图系统 084
5.2.1 蓝图的类型 084
5.2.2 蓝图类的创建和使用 085
5.2.3 蓝图中的事件 088
5.2.4 蓝图中的变量 090
5.2.5 蓝图通信 093
5.3 材质系统 095
5.3.1 材质系统概述 095
5.3.2 材质编辑器 097
5.3.3 材质表达式 099
5.4 光照系统 101
5.4.1 光照系统概述 101
5.4.2 光照环境 105
5.4.3 全局光照 109
5.5 物理引擎 110
5.5.1 物理模拟 110
5.5.2 物理碰撞 112
5.5.3 物理材质 114
练习题 115
第6章 基于虚幻引擎的VR开发基础 116
6.1 VR项目设置 116
6.1.1 SteamVR平台 116
6.1.2 虚幻引擎项目设置 117
6.1.3 虚幻引擎VR模板 118
6.2 VR交互基本功能 120
6.2.1 拾取与拖拽 120
6.2.2 VR测量功能 123
6.2.3 VR更换材质功能 126
练习题 129
第7章 基于虚幻引擎的汽车可视化交互技术详解 130
7.1 数据导入与Datasmith 131
7.2 汽车蓝图类的创建 133
7.3 添加交互功能 136
7.4 用户界面的创建 140
7.5 视觉设置 143
7.6 平台发布 145
练习题 146
第8章 元宇宙，虚拟现实的未来 147
8.1 元宇宙与虚拟现实 147
8.2 元宇宙的构建 150
8.2.1 元宇宙的定义 150
8.2.2 构建元宇宙的七个要素 150
8.2.3 元宇宙的技术构成层次 152
8.3 元宇宙对未来社会的影响 153
8.3.1 元宇宙将改变人们的工作和生活方式 153
8.3.2 元宇宙将改变商业模式和经济结构 154
8.3.3 元宇宙将改变人与人之间的交流方式 154
8.4 元宇宙之数字孪生 155
8.4.1 数字孪生的概念 155
8.4.2 数字孪生的工作原理 156
8.4.3 数字孪生的应用领域 157
8.5 元宇宙之数字人 160
8.5.1 数字人的定义 161
8.5.2 数字人的应用场景 162
8.5.3 数字人的制作技术 166
练习题 168
参考文献 169
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| 內容試閱：
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近年来，随着大数据、人工智能、云计算、5G等技术的辅助加持，虚拟现实技术进入高速发展阶段。虚拟现实技术是新一代信息技术的重要前沿方向，是数字经济的重大前瞻领域，将深刻改变人类的生产和生活方式。2022年，由工信部、等五部委发布的《虚拟现实与行业应用融合发展行动计划(2022—2026年)》提出，到2026年，我国虚拟现实产业总体规模(含相关硬件、软件、应用等)将超过3500亿元。这一目标表明了政府对虚拟现实产业发展战略窗口期的重视，同时也反映出市场对虚拟现实技术的巨大需求和长远预期。
党的二十大报告提出：“推动战略性新兴产业融合集群发展，构建新一代信息技术、人工智能、生物技术、新能源、新材料、高端装备、绿色环保等一批新的增长引擎。”虚拟现实技术作为一门崭新的集成型技术，涵盖计算机软硬件、传感器技术、立体显示技术、仿真技术与计算机图形学、人机接口技术、多媒体技术、传感技术、网络技术等，目前已广泛应用于医疗、军事航天、文化、娱乐、工业仿真、文物保护等领域。在医疗领域，虚拟现实技术可以帮助患者进行康复训练，锻炼肌肉和神经系统；在军事航天领域，虚拟现实技术可以用来模拟各种危险环境，让训练者在安全的环境中接受足够的练习；在文化领域，虚拟现实技术可以用来打造各种主题公园、博物馆等场所，游客可以身临其境地感受历史和文化；在娱乐领域，虚拟现实技术能让玩家沉浸于游戏世界之中，充分体验游戏的快乐和刺激。
本书在介绍虚拟现实技术相关知识的基础上，重点介绍了虚拟现实内容开发，详细介绍了相关内容创作工具与开发平台的使用流程与方法，全书共分为8章。
第1章阐述了虚拟现实技术的概念、特征、发展历程，以及虚拟现实技术的应用领域和分类。
第2章介绍了虚拟现实系统的硬件设备，包括建模设备与计算设备、视觉显示设备、声音设备、人机交互设备，还详细介绍了目前市场上的主流VR设备及其功能。
第3章讲解了虚拟现实的技术基础，主要包括立体显示技术、自然交互技术与计算机三维图形技术。
第4章介绍了5种常用的虚拟现实内容制作工具及其基本功能，包括图像3D建模工具、3D全景图生成器、VR世界创造器、 三维城市生成工具、虚拟现实制作工具，探讨这些工具在虚拟环境创作和设计中的应用。
第5章介绍了虚拟现实内容创作平台(虚幻引擎)及其各模块的相关功能，包括蓝图系统、材质系统、光照系统、物理引擎等重点内容。
第6章结合HTC VIVE设备与SteamVR插件，介绍了基于虚幻引擎的VR应用。
第7章讲解了如何在虚幻引擎中完整创建一个虚拟汽车交互系统，包括外部模型的导入、交互功能的编写、灯光视觉设置等。
第8章结合元宇宙的概念，展望了虚拟现实技术的发展及未来，包括元宇宙的构建、数字孪生和数字人的应用与相关技术。
编者在编写本书过程中，参阅了大量书籍、文献资料与互联网资源，在此向所有文献资料作者表示由衷的感谢。同时还要特别感谢苏州大学王国燕教授对本书出版的大力支持，以及苏州大学传媒学院研究生汤秀慧同学的鼎力相助。
虚拟现实技术还在迭代升级中，新的理念与产品设备层出不穷，限于编者水平，书中不足之处在所难免，敬请读者批评指正。反馈邮箱：shim@tup.tsinghua.edu.cn。
编者
2023年于苏州
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