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Unity虚拟现实技术及其应用

  • 主 编:刘东峰 杜鹃
  • 策划编辑:明政珠
  • 书代号:670000
  • I S B N:978-7-5606-6398-2
  • 出版日期:2022-05
  • 印刷日期:2022-05
  • 业务分类:本科;
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Unity3D(后面简称Unity)是虚拟现实应用和游戏开发的主流引擎。作为一个功能非常强大的游戏开发引擎,Unity系统庞大且复杂。本书抽取Unity的基础核心内容进行分析和讲解:首先,详细介绍了Unity可视化编辑器的使用方法;其次,详细讲解了Unity提供的数学类和辅助工具类,比如向量、矩阵、四元数等;最后,在介绍相关背景知识的基础上详细剖析了主要核心组件及其对应的C#类的使用方法,包括变换组件、输入组件、光照和渲染组件、物理组件、音效组件、粒子系统组件等。

本书介绍了Unity的核心模块的相关背景知识,使得相应知识点具有一定的完备性,同时也让零基础的读者可以快速入门。另外,本书具有较强的实践特色,详细讲解了模块的每个参数的含义,仔细剖析了函数的功能和使用方法,条理清晰。本书还给出了大量代码示例,读者可以学习、修改、运行这些代码,提高实践能力。

本书可以作为计算机、信息科学等相关专业高年级本科生的教材,也可以作为教师、科研人员和相关培训机构人员的参考材料,还可以作为希望快速、深入学习虚拟现实技术、增强现实技术、3D游戏的学生和开发人员的阅读资料。

随着时代的不断前进,信息技术取得了突飞猛进的发展,虚拟现实技术和增强现实技术得到了广泛的重视及应用。虚拟现实技术的应用开发涉及面非常广,需要多门学科的基础知识,包括计算机图形学、计算机网络、声学、力学与运动学、人工智能等。在实际开发中,开发引擎是必不可少的工具。

Unity3D(后面简称Unity)是目前虚拟现实应用和游戏开发中使用最为广泛的开发引擎。Unity入门虽然容易,但要真正深入掌握并实现高效率的开发是非常困难的,其学习过程并不轻松。从掌握程度来说,学习Unity从易到难可以分为三个层次:第一层次,能掌握Unity编辑器的简单使用,即通过拖曳窗口的方法实现参数设置,完成开发;第二层次,在第一层次的基础上,能较为全面且深入地掌握Unity的各个功能模块及其应用程序编程接口(API);第三层次,在前面两个层次的基础上,能基于Unity框架构建不同平台的应用系统架构,进行产品优化。针对第一层次,目前市面上有较为丰富的学习材料。本书希望在兼顾第一层次的基础上,重点介绍第二层次的学习内容。由于Unity的API系统过于庞大,其官方文档又大多晦涩难懂,因此本书筛选了基础且核心的API进行分析和讲解,不仅介绍了相关背景知识,还提供了大量的编程示例。

为了让更多希望或正在学习虚拟现实技术、增强现实技术及游戏开发的学生能够快速、深入掌握Unity的相关概念和方法,作者结合多年的教学和实践经验,精心编写了本书。全书共8章,主要内容包括Unity开发引擎,基础数学工具,变换组件,用户输入,观察、光照与渲染,物理效应,声音效果,粒子系统。本书每章的编程示例都经过了精心测试,突出基本概念与实践相结合,面向应用,旨在提高学生的动手能力。

本书的书名虽然是《Unity虚拟现实技术及其应用》,但所分析和讲解的内容同样可以应用到游戏开发中,所以,在本书中交替使用“虚拟现实应用”与“游戏”等表述,是为了方便游戏开发领域的读者阅读和学习。此外,在表述C#类时,会用到“方法”“函数” “成员函数”等术语,它们的含义相同。

对Unity的C#类进行分析和讲解时,本书将C#类的attribute表述为类的属性,将C#的property表述为类的性质。另外,为了阅读方便,本书用了不同方框对不同类型代码进行区分:圆角方框中的内容为C#类的性质,直角方框中的内容为C#类的函数,折角方框中的内容为代码示例(每个代码组件的名称均以fvc开头)。

Unity的一个代码组件是一个C#类,同时也是一个文件,所以在本书中经常使用fvc_x_x代码组件、fvc_x_x类、fvc_x_x文件等表述,它们的含义一样。

本书作者刘东峰和杜鹃为广东工业大学的一线教师。本书在编写过程中得到了广东工业大学信息工程学院电子信息系各位老师的大力支持,还得到了广东工业大学教务处的大力支持,在此一并表示衷心的感谢!

希望通过对本书的学习,读者能学有所得。由于作者水平有限,加之时间仓促,书中不妥之处在所难免,欢迎广大同行和读者批评指正。

作者

2022年1月

于广东工业大学

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