模块十一 虚拟现

工业和信息化精品系列教材信息技术（拓展模块）虚拟现实模块十一目录了解虚拟现实虚拟现实应用开发虚拟现实应用程序的开发任务一任务二任务三虚拟现实技术是集成计算机、电子信息、传感器等技术实现环境模拟的典型信息化技术。发展至今，虚拟现实技术在教育培训、医疗康复、国防航空、设计规划、影视娱乐等领域已被广泛应用。本任务将介绍虚拟现实技术的概念、发展历程、应用场景和未来趋势等知识，再通过搜索虚拟现实技术类型的关键词和虚拟现实技术的相关特点等进行实践操作，加深读者对虚拟现实的理解。任务描述任务描述了解虚拟现实任务一相关知识（一）虚拟现实技术的概念（二）虚拟现实技术的发展历程（三）虚拟现实技术的应用场景相关知识了解虚拟现实任务一（四）虚拟现实技术的未来趋势（一）虚拟现实技术的概念虚拟现实（VirtualReality，VR）是一种依靠计算机为载体的集合技术的总称，开发者利用对计算机3D图形的运算，衍生出包括多媒体、仿真、传感、立体显示等多项系统技术。动态环境建模技术立体显示和传感器技术应用系统开发工具实时三维图形生成技术系统集成技术（二）虚拟现实技术的发展历程虚拟现实技术到今天已经走过了半个多世纪的历程，主要分为以下4个阶段。萌芽阶段（1963年以前）探索阶段（1963年～1972年）发展阶段（1973年～1989年）应用阶段（1990年至今）（三）虚拟现实技术的应用场景虚拟现实技术最开始被广泛应用在军事和航空领域，随着技术越来越完善，在建筑设计、工程、教育及产品设计等领域上都获得了良好的发展。医疗教育建筑设计房地产开发文物考古应急推演城市规划军事航天娱乐游戏（四）虚拟现实技术的未来趋势从我国当下的实际情况来看，虚拟现实技术在未来很长一段时间内具有非常广阔的发展前景，其未来的发展趋势主要表现在以下6个方面。01新型交互设备02三维图形显示技术进一步提高03智能化语音虚拟现实建模04人机交互更贴近真实世界05传感采集技术进一步拓展06建立和完善虚拟现实的生态系统任务实践（1）从2013年开始，我国在虚拟现实技术方面不断进步，在图像处理、眼球捕捉、3D声场、机器视觉等领域获得了一大批具有自主知识产权的专利，正在建立覆盖硬件与软件、内容制作与分发、应用与服务等环节的技术标准体系。结合上述情形搜索虚拟现实技术的相关内容，并回答下列问题。①虚拟现实技术有哪些主要类型？②我国虚拟现实技术的发展历程是怎样的？③在虚拟现实产业领域，我国的现实情况如何？有哪些突出的成就？了解虚拟现实任务一任务实践（2）在互联网中搜索虚拟现实技术的特点，根据表中所示的关键词填写相关内容。了解虚拟现实任务一特点具体内容多感知性沉浸性交互性动作性构想性自主性目录了解虚拟现实虚拟现实应用开发虚拟现实应用程序的开发任务一任务二任务三基于虚拟现实技术的生态系统是一个极其复杂的系统，它将各种先进的硬件和软件技术按照一定的标准集合在一起。这个系统创建的虚拟现实环境，需要为用户提供可能出现的各种交互操作，不仅需要硬件设备的支持，还需要通过功能强大的工具进行设计和开发。本任务将介绍虚拟现实应用的常用开发工具Unity3D和UnrealEngine4，以及这两款工具的应用开发流程、特点和差异等相关知识，并通过搜索认识其他一些虚拟现实的应用开发工具，以及罗列Unity3D和UnrealEngine4支持的平台等实践操作，加深读者对虚拟现实应用开发的理解。任务描述任务描述虚拟现实应用开发任务二相关知识（一）虚拟现实应用开发的工具（二）虚拟现实应用开发的流程（三）不同虚拟现实引擎开发工具的特点和差异相关知识虚拟现实应用开发任务二（一）虚拟现实应用开发的工具虚拟现实应用开发工具主要用于提供虚拟交互、动画和物理仿真等的控制语言，可以应用在不同的硬件配置环境中，为开发广泛的虚拟现实应用系统而开发的工具。Unity3DUnrealEngine4用于开发跨平台2D和3D体验的虚拟现实应用开发工具，支持手机、平板电脑、个人计算机、游戏主机、增强现实和虚拟现实设备等虚拟现实平台的应用开发，可以为游戏、汽车、建筑工程和影视动画等多个领域中的开发者提供开发工具一个完全基于C++开发的游戏引擎，可以创建逼真的视觉画面和沉浸式体验，并完整构建游戏、汽车、航空、建筑和辅助数据可视化等虚拟现实应用（二）虚拟现实应用开发的流程虚拟现实应用开发的流程主要有3个部分。（二）虚拟现实应用开发的流程在利用UnrealEngine4进行虚拟现实应用开发时，其整套流程可划分为场景建模、模型优化、贴图制作、蓝图编辑和打包输出等关键过程。（三）不同虚拟现实引擎开发工具的特点和差异Unity3D是一款对开发者十分友好的虚拟现实应用开发引擎，不但允许开发者在开发时编写程序代码，而且可以同时使用图形和代码，具有可视化的编辑窗口和层级式的综合开发环境，能够让开发者在极短的周期内掌握相关操作，进行虚拟现实的应用开发工作。1．Unity3D01场景02模型03脚本04摄像机05物理引擎06粒子系统（三）不同虚拟现实引擎开发工具的特点和差异UnrealEngine4的本质是一款游戏引擎，其项目保存着构成游戏所需的所有内容和代码。2．UnrealEngine401020304材质系统光照系统蓝图系统物理系统任务实践（1）在互联网中搜索一些其他的虚拟现实应用开发工具，并试着绘制其工作流程图，了解其面对的平台和用户，完整填写表。开发工具支持的平台Unity3D支持Unreal支持的所有平台，外加NintendoWii、Hololens、XboxOne、FacebookGameroom等UnrealEngine4Oculus、Steam、HTCVive、PlaystationVR、Mac、iOS/ARKit、三星GearVR、GoogleVR、LeapMotion和OSVRCryEngineLumberyard虚拟现实应用开发任务二（2）根据本任务所讲的知识，在互联网上搜索相关内容，总结出虚拟现实应用开发的基本流程，并绘制出流程图。目录了解虚拟现实虚拟现实应用开发虚拟现实应用程序的开发任务一任务二任务三Unity3D占据了虚拟现实应用开发领域的“半壁江山”，是如今绝大多数游戏开发团队的首选3D引擎，并且它在2D上的表现也极为优秀。为了推进虚拟现实技术的发展，同学们需要积极学习相关的知识和技能，把自己打造成虚拟现实应用开发领域的技术先锋，为国家“十四五”科技创新规划做出贡献。本任务将介绍Unity3D的操作界面和简单应用，然后通过下载、安装和使用Unity3D虚拟现实应用开发程序进行实践操作。任务描述任务描述虚拟现实应用程序的开发任务三相关知识（一）Unity3D的操作界面（二）Unity3D的简单应用相关知识虚拟现实应用程序的开发任务三（一）Unity3D的操作界面Unity3D的操作界面是进行虚拟现实应用开发的主要区域，也被称为Unity编辑器，主要包含7个部分。（二）Unity3D的简单应用Unity需要新建一个项目才能启动其操作界面，新建项目之前需要用户登录并激活许可证。激活许可证通常需要先启动UnityHub，在UnityHub左侧单击“首选项”按钮，在窗口左侧的窗格中单击“许可证管理”选项卡，单击“添加”按钮，按照提示添加许可