前言

虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术和增强现实(Augmented Reality AR)技术已被我国列入“十四五”规划和2035年远景目标纲要,在我国数字经济发展战略中占据着极其重要的地位。当前,VR、AR技术正在加速向各个领域渗透融合,并开始给这些领域带来前所未有的变革。2018年9月21日,教育部正式宣布在普通高等学校高等职业教育(专业)院校中增设“虚拟现实技术应用”专业(2019年开始实行)。2020年2月21日,在教育部公布的“2019年度普通高等学校本科专业备案和审批结果”中已经将“虚拟现实技术专业”列为“新增审批本科专业名单”。至此,虚拟现实技术正式在我国高等教育和职业教育中推广和发展。

作为开发VR、AR产品的常用引擎,Unity3D和Unreal Engine4(UE4)以其优质的画面实时渲染效果、便捷的操作等优势,得到了越来越多的VR、AR项目制作团队和公司的青睐。除产业界以外,教育领域(如各大高校、职业院校)也开始广泛使用这两大引擎进行教学。全国职业院校技能大赛“虚拟现实(VR)设计与制作”赛项,也以Unity3D和UE4作为推荐技术开发平台,其中“VR引擎”部分在试卷中占据了40%的分值。

虽然大家看到了基于Unity3D和UE4引擎开发的许多大型游戏产品和成功案例,认识到了引擎开发技术的重要性,但职业院校教师和学生学习这两大引擎的途径较少,特别是适合职业院校师生学习、集合两大引擎平台的实例教程几乎没有。因此,编者团队决定撰写一本针对职业院校和普通高等院校教学的案例教程。

本书是国家职业教育智能控制技术专业教学资源库配套教材。教材结合传统文化,设置了五个学习情境,提炼了Unity3D和UE4两大引擎的主要功能,采用任务驱动的方式,力求在实现简单任务的过程中解析更多的引擎功能。每个学习情境都经过团队精心设计,案例中融入了职业素养元素,包括树立文化自信、培养大国工匠精神等,将VR、AR技术与爱国情怀、立德树人融为一体。同时,情境案例还结合了全国职业院校技能大赛真题,真正做到以赛促教、以赛促学。

学习情境1,“漫游吴地廉石数字博物馆”由张量、任平编写,全面介绍VR、AR的历史、技术和产品,并引导学生能够根据实际应用场景和需求,选择、设计合适的产品与解决方案。

学习情境2,“重走海上丝绸之路——郑和下西洋VR项目”由金益、刘媛霞编写,该项目来源于全国职业院校技能大赛真题,讲解基于Unity3D在VR一体机平台开发VR的简单案例。

学习情境3,“走近中国唐诗文化——静夜思VR项目”由柯健、李亚琴编写,介绍基于Unity3D在HTC Vive平台开发VR的案例。

学习情境4,“领略工匠精神——现代风格客厅样板间VR项目”由杨玉婷、戴敏利、沈罗兰编写,讲解利用UE4引擎开发简单的VR样板房漫游。

学习情境5,“探索吴文化遗产——苏州盘门明信片AR项目”由金益、张量编写,介绍基于Unity3D结合Vuforia平台开发移动AR明信片。

本书适合职业院校及普通高等院校虚拟现实技术应用相关专业的教师和学生使用,也可供虚拟现实相关专业技术人员参考使用。

教材在编写过程中得到了中国计算机学会虚拟现实与可视化技术专委会主任罗训教授、苏州舞之动画股份有限公司,以及全国职业院校技能大赛赛项合作企业福建省华渔教育科技有限公司的关注和指导,教材编写团队在此表示衷心感谢!由于编者水平有限,加之时间仓促,书中难免存在一些缺点和不足之处,殷切希望广大读者批评指正。

编者