3-4节 了解虚拟现实应用开发流程和工具

信息技术02模块11虚拟现实技术111.2.1虚拟现实应用开发流程211.2.2常见的虚拟现实开发工具311.2.3使用虚拟现实开发工具4课程小结

目录CONTENTS11.2了解虚拟现实应用开发流程和工具

本节介绍虚拟现实开发应用开发流程和工具，2020年9月召开第二十届中国虚拟现实大会，此次大会由中国计算机学会、中国图像图形学学会、中国仿真学会等三个国家一级科技学会共同主办。如何利用数字化的模式展现虚拟场景，让人们感受到真实的世界并与之交互，是业界追求的终极目标。

虚拟现实，是一门集成多产业串联的庞大产业链，2021年人力资源社会保障部、工业和信息化部共同制定了多个国家职业技术技能标准；覆盖物联网、大数据、云计算、人工智能、工业互联网、集成电、数字化等领域为基础服务链；覆盖智慧医疗、智慧城市、数字贸易、技术服务、文化贸易等领域为中级行业链。了解虚拟现实应用开发流程和工具11.2了解虚拟现实应用开发流程和工具11.2.1虚拟现实应用开发流程展开模型的贴图坐标；PS软件中利用已有素材合成模型的固有色贴图；在三维软件中赋予材质和贴图并调整贴图绘制模型贴图通过PS和3DSMAX等三维软件来处理纹理和构建真实场景的三维模型，然后导入到引擎构效，图形界面，插件，灯光设置渲染，编写交互代码，后发布设置统设计与资料的收集与整理通过UI设计、动效设计、VR测试、界面设计、接口设计流程，引擎工程编译为EXE可执行文件；将工程发布成IE可浏览的网络文件，并上传至网站服务器；项目与网站的后续调整与维护。发布输出除了场景模型的优化之外，交互技术也是虚拟现实项目的关键。引擎负责整个场景中的交互功能开发，是将虚拟场景与用户链接在一起的开发纽带，协调整体虚系统的工作和运转。虚拟交互制作构建三维模型，在虚拟场景中看到的任何物品或者模型都是真实场景中实物的再现制作三维模型测试渲染并不断调整灯光参数，达到满意的渲染效果；烘焙光照效果贴图，并在PS中对烘焙出的贴图做进一步的修改调整测试灯光并烘焙贴图1234567基本渲染都是通过插件来实现，在需要高亮的地方设置灯光，效果就是看到台灯真正可以感受到发亮的效果，地面倒影的效果和太阳光折射的效果环境灯光制作11.2.2常见的虚拟现实开发工具NibiruSDK+

1.程序用工具（1）着色器编程语言：Cg/HLSL（2）虚拟现实建模语言：VRML（3）三维图像标记语言：X3D11.2.2常见的虚拟现实开发工具

2.实时编辑工具VSUnrealEngine4是由EpicGames公司推出的一款游戏开发引擎，相比其他引擎，虚幻引擎不仅高效、全能，还能直接预览开发效果，赋予了开发商更强的能力。虚幻引擎4在大约2分半的Demo演示中，将其强大的功能发挥得淋漓尽致。与之相关的游戏有《连线》《绝地求生：刺激战场》等。UnrealEngine4Unity3dUnity是实时3D互动内容创作和运营平台。包括游戏开发、美术、建筑、汽车设计、影视在内的所有创作者，借助Unity将创意变成现实。Unity平台提供一整套完善的软件解决方案，可用于创作、运营和变现任何实时互动的2D和3D内容，支持平台包括手机、平板电脑、PC、游戏主机、增强现实和虚拟现实设备。11.2.2常见的虚拟现实开发工具

3.美术工具Blender是一款免费开源三维图形图像软件，提供从建模、动画、材质、渲染、到音频处理、视频剪辑等一系列动画短片制作解决方案；Houdini，是创建高级视觉效果的有效工具，因为它有横跨公司的整个产品线的能力；3DStudioMax，常简称为3dMax或3dsMAX，是Discreet公司开发的（后被Autodesk公司合并）基于PC系统的三维动画渲染和制作软件；Cinema4D应用广泛，在广告、电影、工业设计等方面都有出色的表现；BlenderHoudini3DMaxCINEMA4D11.2.2常见的虚拟现实开发工具

4.VR交互工具HTCVive为业界领先的VR虚拟现实游戏设备产品HTCVive是由HTC与Valve联合开发的一款VR头显（虚拟现实头戴式显示器）产品，于2015年3月在MWC2015上发布。由于有Valve的SteamVR提供的技术支持，因此在Steam平台上已经可以体验利用Vive功能的虚拟现实游戏。2016年6月，HTC推出了面向企业用户的Vive虚拟现实头盔套装—ViveBE，其中包括专门的客户支持服务。11.2.2常见的虚拟现实开发工具

4.VR交互工具HoloLens眼镜，它曾是前微软离职工程师Hoffman创造，而现在微软的这款HoloLens眼镜有了单独的专用工作室，名为ObjectTheory。它的主要用途是增强现实，举个例子当设计人员利用3Dmax或MAYA进行建模或动画制作时，如果佩戴此眼镜将能从第一视角更加立体的在眼镜中投射出三维效果，便于设计师、建筑师进行创作。HoloLens11.2.2常见的虚拟现实开发工具

4.VR交互工具沉浸式投影最主要的设备就是投影仪。按照投影原理，市场上的投影仪主要分为LCD投影和DLP投影。LCD投影仪主要是利用液晶的光电效应，通过影响液晶单元的透光率或反射率，影响其光学性质，从而产生具有不同灰度层次及颜色的图像，主要成像器件是液晶板或液晶光阀。DLP投影主要使用数字光处理器作为成像器件，主要原理是先把文字、图像等影像信号经过数字处理，再通过光学透镜将影像投射出来。沉浸式投影与以上两种投影技术有所不同，它是一种基于全息立体投影技术扩展出来的投影系统，是通过光的衍射原理来记录、再现物体原本状态的一种3D图像展示技术，能够在空气中或特殊材质的三维镜片上呈现出3D影像效果，所以又被称为虚拟图像技术。它可以将影像投射到墙壁上、屏幕上、地板上甚至是屋顶上，参观者坐着、站着甚至躺着都可以欣赏到其中的景象，有置身其中的感觉。沉浸式投影11.2.3使用虚拟现实开发工具软件介绍UE（UnrealEngine）是目前世界最知名授权最广的顶尖游戏引擎，占有全球商用游戏引擎80%的市场份额。自1998年正式诞生至今，经过不断的发展，虚幻引擎已经成为整个游戏界--运用范围最广，整体运用程度最高，次世代画面标准最高的一款游戏引擎。UE4是美国Epic游戏公司研发的一款3A级次时代游戏引擎。它的前身就是大名鼎鼎的虚幻3（免费版称为UDK），许多我们耳熟能详的游戏大作，都是基于这款虚幻3引擎诞生的，例如：剑灵、鬼泣5、质量效应、战争机器、爱丽丝疯狂回归等等。其渲染效果强大以及采用pbr物理材质系统，所以它的实时渲染的效果做好了，可以达到类似[Vray]静帧的效果，成为开发者最喜爱的引擎之一。工作场景需求Epic采用的常用配置，使用虚幻引擎4的游戏开发者可以此为参考：64位Windows10系统64GBRAM256GBSSD（系统盘）2TBSSD（数据盘）NVIDIAGeForceGTX970XoreaxIncredibuild（开发工具包）Xeon六核E5-2643@3.4GHz11.2.3使用虚拟现实开发工具

EpicGames启动器创建新项目如果你使用是MAX或Windows电脑，当你首次从虚拟引擎官网安装UE4时，会安装EpicGames启动器，应用程序会将你的所有UE4需求提供一站式服务。它提供了对大量的各种信息、内容、示例项目等的访问。UnrealEngine4

上机适用课程小结课程小结课堂中体验HTCVR游戏课程小结课程小结

虚拟现实技术受到了越来越多人的认可，可以在虚拟现实世界体验到最真实的感受，其模拟环境的真实