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目录

第1章虚拟现实基本概念1

1.1虚拟现实的定义1

1.1.1虚拟现实1

1.1.2增强现实1

1.1.3混合现实2

1.2虚拟现实发展史2

1.2.1第一阶段——1963年

以前2

1.2.2第二阶段——1963—

1972年3

1.2.3第三阶段——1973—

1989年3

1.2.4第四阶段——1990年

至今4

1.3虚拟现实相关技术6

1.3.1虚拟现实相关技术

概述6

1.3.2虚拟现实内容制作

流程8

第2章虚拟现实应用案例14

2.1虚拟现实+文旅14

2.1.1虚拟现实+线下

旅游14

2.1.2虚拟现实+虚拟

旅游15

2.1.3虚拟现实+文化

创新16

2.1.4虚拟现实+数字

藏品17

2.1.5虚拟现实+艺术

展览17

2.1.6虚拟现实+文化

遗产18

2.2虚拟现实+娱乐19

2.2.1虚拟现实+偶像19

2.2.2虚拟现实+游戏19

2.2.3虚拟现实+演出20

2.2.4虚拟现实+沉浸式

空间体验20

2.2.5虚拟现实+影视21

2.2.6虚拟现实+社交22

2.3虚拟现实+工业生产22

2.3.1虚拟现实+产品

设计23

2.3.2虚拟现实+生产

装配23

2.3.3虚拟现实+运维

巡检24

2.3.4虚拟现实+企业

培训25

2.3.5虚拟现实+孪生

平台25

2.4虚拟现实+医疗26

2.4.1虚拟现实+手术

模拟26

2.4.2虚拟现实+心理

治疗27

2.4.3虚拟现实+医学

康复28

2.4.4增强现实+辅助

医疗28

2.4.5虚拟现实+数字

医疗管理29

2.4.6虚拟现实+医疗

培训30

2.5虚拟现实+教育30

2.5.1虚拟现实+模拟

实验30

2.5.2虚拟现实+仿真

实训31

2.5.3虚拟现实+虚拟

研学31

2.5.4虚拟现实+寓教

游戏32

2.5.5虚拟现实+虚拟

校园33

2.6虚拟现实+农业34

2.6.1虚拟现实+农业

生产34

2.6.2虚拟现实+休闲

农业35

2.7虚拟现实+智慧城市35

2.8虚拟现实+体育竞技37

2.8.1虚拟现实+健身

娱乐37

2.8.2虚拟现实+竞赛37

2.8.3虚拟现实+体育

训练37

2.9虚拟现实+应急仿真38

2.9.1虚拟现实+应急

培训38

2.9.2虚拟现实+应急

科普38

2.10虚拟现实+能源矿山39

2.10.1虚拟现实+孪生

平台39

2.10.2增强现实+辅助

协作40

2.11虚拟现实+军事40

2.11.1虚拟现实+作战

模拟40

2.11.2虚拟现实+模拟

训练41

2.11.3虚拟现实+勤务

仿真训练42

2.11.4虚拟现实+心理

训练42

2.12虚拟现实+航空航天43

2.12.1虚拟现实+航天

训练43

2.12.2虚拟现实+仿真

模拟43

2.12.3虚拟现实+飞行

模拟器43

2.13虚拟现实+商业营销44

第3章Maya基础建模46

3.1三维建模行业介绍46

3.1.1三维建模46

3.1.2三维建模的行业46

3.1.3Maya软件46

3.2Maya的界面介绍47

3.2.1启动程序47

3.2.2工作界面的组成47

3.2.3保存文件51

3.3Maya的基础操作与界面

布局51

3.3.1新建立方体51

3.3.2快捷键的使用52

3.3.3坐标轴52

3.3.4单位设置52

3.3.5删除模型52

3.3.6调整旋转中心53

3.3.7工作界面整体布局53

3.3.8工作区的视图布局54

3.4多边形的创建与基础属性55

3.4.1新建多边形基本体55

3.4.2新建平面与基本

属性56

3.4.3新建圆柱体与基本

属性57

3.4.4新建圆锥体与基本

属性58

3.4.5新建立方体与基本

属性58

3.4.6新建圆环与基本

属性58

3.4.7新建球体与基本

属性58

3.4.8新建圆盘与基本

属性58

3.4.9新建不常用的多

面体59

3.5Maya的热盒命令60

3.5.1热盒命令60

3.5.2点线面的选择61

3.5.3顶点模式下的操作

命令62

3.5.4顶点模式下的选择

命令65

3.5.5边模式下的操作

命令66

3.5.6边模式下的选择

命令68

3.5.7面模式下的操作

命令69

3.5.8面模式下的选择

命令71

3.5.9对象模式下的操作

命令71

3.5.10其他常用热盒

命令71

3.6Maya的软硬边与卡线基础75

3.6.1模型的显示75

3.6.2卡线与软硬边76

3.7Maya的基础材质球与UV

基础76

3.7.1材质球76

3.7.2UV77

3.8Maya常用命令81

3.8.1复制81

3.8.2修改82

3.8.3删除历史82

3.8.4附加到多边形83

3.8.5网格显示83

3.8.6挤出83

3.8.7吸附84

3.8.8Maya的分组与分层85

3.8.9激活选定对象与

拓扑86

3.8.10布尔88

3.8.11晶格89

3.9模型案例90

3.10UV讲解95

3.10.1UV95

3.10.2UV演示95

3.11Maya材质讲解99

3.12材质的使用方法102

3.12.1Lambert102

3.12.2Blinn103

3.12.3阿诺德(Arnold)103

3.13阿诺德材质讲解103

3.14阿诺德灯光讲解106

3.14.1Maya自带的物理

渲染器107

3.14.2阿诺德107

3.14.3阿诺德灯光应用

演示108

3.15阿诺德渲染设置111

3.15.1单张图片的渲染111

3.15.2视频渲染111

3.15.3Arnold Renderer113

3.15.4System113

3.15.5AOVs113

3.15.6其他设置113

3.16摄影机115

3.16.1摄影机的创建

方式115

3.16.2摄影机的设置117

3.17实战案例——卡通小场景

渲染118

第4章Maya——PBR道具122

4.1认识PBR122

4.1.1PBR基本概念及演变

历史122

4.1.2PBR的应用123

4.1.3PBR具体制作流程123

4.1.4PBR的制作软件123

4.2软件操作124

4.2.1Maya建模125

4.2.2xNormal高低模

烘焙126

4.2.3SP上材质126

4.2.4八猴渲染131

4.3低模制作132

4.4高模制作134

4.5拆分UV137

4.5.1Maya拆分UV137

4.5.2xNormal高低模

渲染141

4.6处理法线与AO142

4.6.1导入八猴软件142

4.6.2Ps修整AO与法线142

4.7SP基础讲解145

4.7.1SP软件工作界面145

4.7.2SP软件基础操作147

4.8SP材质讲解149

4.8.1利用颜色区分材质149

4.8.2上材质150

4.8.3做旧151

4.8.4渲染152

4.8.5导出贴图153

4.9PBR渲染153

4.9.1八猴软件渲染153

4.9.2Maya渲染154

第5章Maya阿诺德渲染156

5.1Maya渲染器介绍156

5.1.1Maya渲染器的

种类156

5.1.2CPU渲染器与GPU

渲染器的对比157

5.1.3材质球157

5.2Maya阿诺德渲染流程157

5.2.1新建场景158

5.2.2基础灯光159

5.2.3基础材质调整159

5.2.4灯光细化159

5.2.5细化材质160

5.2.6调整氛围160

5.3Maya阿诺德调整材质160

5.4Maya阿诺德灯光166

5.5Maya阿诺德室内氛围

调整168

5.6Maya摄影机169

5.6.1创建摄影机的两种

方式169

5.6.2摄影机设置171

5.7Maya渲染设置171

5.7.1公用171

5.7.2Arnold Renderer171

5.7.3System173

5.8Ps修饰渲染图173

5.9室内暗夜环境174

5.10渲染图修饰181

5.11室外鸟瞰182

5.12渲染与输出186

5.13动态序列帧渲染187

5.14Maya渲染问题及解决

方法198

5.15动画渲染设置198

5.16后期合成200

5.17室内动画展示204

5.18摄影机动画209

5.19渲染设置及注意事项209

5.20渲染合成211

5.21360室内渲染212

5.22360室内漫游217

5.23实战案例227

第6章Maya动画制作232

6.1三维动画介绍和基本设置232

6.1.1三维动画基础介绍232

6.1.2三维动画的应用

场景232

6.1.3职业发展方向233

6.1.4基本设置233

6.2关键帧和曲线图编辑器234

6.2.1关键帧234

6.2.2曲线图编辑器234

6.3小球弹跳动画235

6.4不同材质球弹跳动画236

6.4.1皮球弹跳动画236

6.4.2氢气球弹跳动画236

6.5为小球动画添加简单的

挤压与拉伸237

6.6动画基本法则239

6.7简单动画制作242

6.8创建骨骼、正向和反向力学244

6.8.1创建骨骼245

6.8.2正向和反向力学246

6.9约束命令247

6.10蒙皮工具和骨骼控制器253

6.10.1蒙皮工具253

6.10.2骨骼控制器255

6.11人体骨骼的绑定256

6.12简单的人物走路动画262

6.13ADV插件人体绑定264

6.14机械模型车辆绑定271

6.15Pose制作理论273

6.15.1静态Pose与动势

Pose273

6.15.2剪影274

6.15.3角色重心274

6.15.4重心的支撑平面274

6.15.5角色身体动势线275

6.16坐姿Pose制作275

6.17站姿Pose制作276

6.18躯干姿态讲解277

6.18.1C型和S型躯干

姿态277

6.18.2C型躯干姿态操作演示——

人物起跑姿态277

6.18.3S型躯干姿态操作演示——

人物单脚支撑姿态278

6.19手指Pose制作279

6.19.1常规手指Pose

制作279

6.19.2手与物体联动时

手指Pose制作280

6.20Pose制作中力的传递280

6.20.1单人模型拄拐过程

中力的传递280

6.20.2双人互动过程中力

的传递281

6.21连环Pose制作281

6.22人物走路循环制作283

6.23人物跑步循环制作287

6.24人物跳跃动作关键Pose

制作290

6.25人物跳跃动作细节制作291

6.26忍者神龟跳跃动作关键

Pose制作293

6.27忍者神龟跳跃动作过渡帧294

6.28忍者神龟跳跃动作细节295

6.29动画常用插件讲解297

第7章后期处理300

7.1AE的基础实操与3D图层

的初识300

7.1.1新建合成参数设置

以及界面的初识300

7.1.2各面板参数含义301

7.1.3效果参数调整方式

以及图层属性303

7.1.43D坐标轴及坐标

含义304

7.1.53D图层的旋转原理

及调色304

7.1.63D图层位置与旋转

原理306

7.1.7素材替换的方式及

文本的创建与参数307

7.1.8Motion2脚本的使用

及图层独显的方式307

7.1.9色相饱和度效果

原理308

7.2父子级绑定与遮罩动画

原理308

7.2.1蒙版的绘制308

7.2.2关键帧动画制作的原理及交

互动画的制作原理309

7.2.3速度图表的原理310

7.2.4图形的创建与形状

蒙版的创建310

7.2.5形状工具的实操

应用311

7.2.6父子级绑定原理312

7.2.7纯色图层的建立与黑色

遮幅的动画制作312

7.2.8音频的添加与制作313

7.2.9视频的导出讲解与水平

翻转的制作方法314

7.2.10遮罩的制作与遮罩

动画的原理315

7.3E3D效果和文字动画的

制作原理316

7.3.1分形杂色的原理316

7.3.2分形杂色的效果应用及

time表达式的原理317

7.3.3文字动画制作原理317

7.3.4文字缓和动画的

调整317

7.3.5文字动画属性的

添加与原理318

7.3.6Element插件的

原理318

7.3.7E3D中材质球的

调整320

7.3.8E3D模型材质

原理320

7.3.9E3D插件粒子复制和粒子样式参数原理以及摄像机的创建321

7.3.10摄像机旋转工具和推拉

工具的原理322

7.3.11摄像机移动工具的

原理323

7.3.12摄像机动画制作

原理323

7.3.13Optical Flares插件的

原理325

7.3.14调整图层以及梯度

渐变的原理326

7.4灯光路径的绘制及Particular

粒子图层发射器的原理326

7.4.1灯光路径的绘制

原理326

7.4.2Particular粒子演化参数

调整原理328

7.4.3粒子演化效果案例

制作329

7.4.4Particular粒子图层

发射器原理329

7.4.5Particular粒子域场

的原理330

7.4.6粒子倒放制作原理331

7.4.7粒子汇聚文本出现的

效果原理331

7.4.8Particular背景粒子

调整案例332

7.4.9跟踪摄像机原理332

7.4.10跟踪摄像机3D文本

的创建原理334

7.5Plexus效果及塌陷开关的

原理334

7.5.1Plexus点渲染的

原理334

7.5.2Plexus线渲染的

原理335

7.5.3Plexus三角面渲染

的原理335

7.5.4Plexus精灵粒子的原理及

wiggle表达式的原理337

7.5.5立方体的创建及三视图

的理解337

7.5.6三视图坐标系原理338

7.5.7塌陷开关折叠变换的

原理339

7.5.8塌陷开关预合成

原理339

7.5.93D坐标轴旋转、缩放的

原理339

7.6灯光及修剪路径的原理340

7.6.1水滴融合效果

原理一340

7.6.2水滴融合效果

原理二340

7.6.3水波纹交互动画制作

原理341

7.6.4修剪路径的原理及

动画制作342

7.6.5文字动画进阶342

7.6.6发光效果应用342

7.6.7MG动画制作思路343

7.6.8灯光投影的原理344

7.6.9灯光对影子位置影响

的原理345

7.6.10灯光各类型的

原理345

7.6.11灯光应用的案例

实操346

7.7跟踪与运动及中继器的

原理346

7.7.1跟踪与运动的原理346

7.7.2中继器效果原理一348

7.7.3中继器效果原理二348

7.7.4圆环HUD的制作348

7.7.5项目制作思路与知识点

梳理349

7.7.6文字融合效果制作

原理349

7.7.7毛边效果的原理350

7.7.8渐变叠加的原理351

7.7.9文字融合效果项目

制作的整合352

7.8Saber插件与CC cylinder

插件的原理352

7.8.1时间置换原理352

7.8.2时间置换效果的

案例应用实操353

7.8.3Saber插件的原理353

7.8.4Saber路径位移动画

制作原理讲解354

7.8.5Saber图层遮罩路径

追踪原理354

7.8.6CC cylinder插件的

原理355

7.8.7CC Sphere插件的

原理355

7.8.8MG动画游泳圈的

效果制作357

7.8.93D文字动画的

进阶357

7.8.10长投影的效果制作

原理358

第8章基于Unity 3D的VR引擎开发

交互设计3608.1Unity基础360

8.1.1Unity基础知识360

8.1.2管理项目文件362

8.1.3认识坐标系364

8.1.4基础综合复习364

8.1.5地形系统365

8.1.6组件369

8.1.7脚本370

8.1.8商城资源下载与

导入373

8.1.9调试功能373

8.1.10对象模板预制体374

8.1.11初识向量375

8.1.12了解游戏对象376

8.1.13代码获取游戏

对象数据377

8.2Unity常用组件及脚本

基础378

8.2.1了解Transform

组件378

8.2.2如何让对象动起来379

8.2.3认识时间类379

8.2.4认识灯光379

8.2.5灯光烘焙382

8.2.6Input383

8.2.7场景的切换384

8.2.8协程387

8.2.9场景异步加载388

8.2.10声音组件389

8.2.11视频播放组件390

8.2.12利用代码控制视频

播放391

8.2.13使用刚体组件实现

物理系统模拟392

8.2.14碰撞检测393

8.2.15使用刚体组件实现

移动和跳跃394

8.2.16触发检测395

8.2.17铰链关节395

8.2.18弹簧关节396

8.2.19固定关节397

8.2.20物理材质397

8.3Unity动画和导航系统398

8.3.1动画系统Animation398

8.3.2Animation代码控制399

8.3.3动画系统Animator400

8.3.4如何使用Animator

控制动画片段400

8.3.5使用代码实现动画

与位移同步402

8.3.6Animator动画

剪辑402

8.3.7动画的曲线与事件402

8.3.8混合树404

8.3.9融合动画405

8.3.10反向动力学407

8.3.11导航网格407

8.3.12导航系统的使用408

8.3.13导航系统的更多

功能411

8.4UI基础411

8.4.1什么是UI411

8.4.2UI系统锚点的

设置412

8.4.3基本组件文本

的使用412

8.4.4使用新版文本系统414

8.4.5基本组件按钮组件415

8.4.6基本组件文本框416

8.4.7基本组件下拉框418

8.4.8基本组件滑动条419

第9章基于Unreal的VR引擎开发

交互设计4229.1UE基础422

9.1.1虚幻引擎安装及

创建工程说明422

9.1.2操作界面介绍及

基本操作425

9.1.3基础模型的搭建426

9.1.4模型资产导入429

9.1.5贴图资产导入430

9.1.6UE资产包导入432

9.1.7Bridge资产下载导入433

9.1.8材质基础讲解434

9.1.9材质基础运算437

9.1.10金属材质制作439

9.1.11地形工具使用441

9.1.12植被工具使用443

9.1.13丛林场景445

9.1.14灯光类型讲解445

9.1.15灯光雾效调节447

9.1.16后期效果整体

调节449

9.1.17定位器的使用及

输出视频449

9.2UE制作流程451

9.2.1UE制作流程——

前期制作规范451

9.2.2UE制作流程——

UE纠正法线452

9.2.3UE制作流程——

UE材质流程452

9.2.4UE制作流程——UE灯光

流程及材质细化454

9.2.5UE制作流程——

摄像机动画455

9.2.6UE制作流程——

定序器渲染456

9.2.7UE制作流程——

通道渲染457

9.2.8实战案例458

9.3UE蓝图462

9.3.1关卡蓝图462

9.3.2蓝图类463

9.3.3函数465

9.3.4World Creator地形

制作465

9.3.5World Machine地形

制作467

9.3.6SpeedTree树木花草

制作468

9.3.73ds Max建筑主体

制作469

9.3.8Maya道具制作470

9.3.9DataSmith导出

工具470

9.3.10UE导入DataSmith

文件模型470

9.3.11前期整理模型471

9.3.12DataSmith导出

模型472

9.3.13UE导入DataSmith

模型472

9.3.14UE场景搭建472

9.3.15基础静态场景

灯光472

9.3.16灯光烘焙473

9.3.17动态灯光474

9.3.18模型静态材质474

9.3.19模型动态材质475

9.3.20特效制作476

9.3.21开关门蓝图撰写477

9.3.22标识蓝图撰写483

9.3.23灯光蓝图撰写487

9.3.24UI编辑489

9.3.25UI控制491

9.3.26电器蓝图撰写492

9.3.27人物走动蓝图

撰写493

9.3.28实战案例494

参考文献512