第一部分：了解VR
第一章：虚拟现实开发入门技术：了解什么是虚拟现实技术（VR ）
VR全称为Virtual Really，即虚拟现实：由计算机或独立计算单元生成虚拟环境，体验者通过封闭式的头部显示器（简称为头显）观看这些数字内容，虚拟现实设备通过传感器感知体验者的运动，将这些运动数据（例如头部的旋转，手部的移动等）传送给计算机，相应地改变数字环境内容，以符合体验者在现实世界的反应。体验者可以在虚拟环境中行走、观察，与物体进行交互，从而感受到与现实世界相似的体验。VR头显和耳机通过两种最突出的感官-视觉和听觉，实现了高品质的VR沉浸式体验。
随着vr/ar时代的来临，传统的交互方式已经远远不能瞒住人们的需求。因此，模仿人类本能的自然交互技术成为 虚拟现实技术的基础。虚拟现实要实现完美的沉浸感，需要用到以下几种技术：动捕、眼动追踪、语音交互、触觉交互、嗅觉及其他感觉交互技术、脑机接口。 脑机接口设备的短期目标是资料一些常见的脑部疾病，终极目标是让人类和人工智能技术相结合，实现人机交互；
制作一款游戏、应用大体流程
开发任何一款产品，无论是游戏还是应用，首先要做的事情不是直接打开开发工具，而是先进行产品的策划与设计；
1.游戏背景：在这里需要创建一个游戏背景，为什么要做这样一款游戏、应用。游戏的话，要有游戏故事情节。
2.游戏概述：是一款什么游戏、应用，玩家进入游戏、应用中可以干什么；
3.游戏场景：设计一个主场景，后续添加更多子场景。
4.游戏规则、交互：添加游戏玩法 规则，以及应用的交互设计；
VR技术应用案例
VR技术能够应用于各种行业，或者解决行业中存在的问题，从而提高使用体验。
游戏
相比传统的电子游戏形态，VR游戏能够带来更加沉浸式的游戏体验。在主机或智能手机的游戏体验中，玩家控制 游戏主角，完成拯救世界任务；而玩家戴上VR头显即可化身为游戏中的主角，体验惊险刺激的游戏内容。Unity引 擎能够帮助开发者快速、高效地制作出激动人心的VR游戏作品。
房地产
目前的房地产样板间受限于预算，只能对单一户型进行某一种风格的装修展示，对于潜在业主来说，很难迎合不同年龄段业主的喜好。借助VR技术，可以用相对低廉的成本构建出多种装修风格的VR样板间。同时，多数楼盘以期房为主，业主会对交房以后与样板间不符有所顾虑，从而降低成交率。在VR中，开发商可以将户型按照房型1：1的比例进行预展示，借助Unity预计算实时全局光照技术（Precomputed Realtime GI），可以模拟该户型在一天24小时、一年四季的采光，甚至是小区的园林绿化等室外场景也可以进行虚似展示，从而打消业主的成交顾虑。对开发商来说，快速成交有助于缩短回款周期，缓解资金链压力。
VR家装（展厅）
VR家装可以解决两个问题：一是展厅建造成本高，二是产品款式展示数量有限且不形象。瓷砖展厅装修华丽且造价不菲，几乎每个厂商都会建造一个这样的展厅，用来展示他们的畅销产品。使用VR技术，在虚拟现实提供的沉浸式数字环境里，利用Unity先进的全局光照系统和基于物理的模型渲染（PBR）材质制作技术，商家可以为业主提供一个虚拟的展厅环境。通过实时渲染和一键切换瓷砖铺贴方案，解决了产品款式展示不全的问题，可以保证商家所有瓷砖款式得到展示。
安全生产培训
在厂矿、电力、消防行业，越来越多的单位引入了VR技术，对员工进行职业培训，通过对相关操作设备进行建模，在VR技术下实现操作仪器设备，学员可以佩戴VR头显进入虚拟环境，观察设备的外观、结构、部件等，借助手柄等交互设备，实现设备的认知、抓取、拆装，对于关键操作流程进行模拟演练，从而熟练掌握设备的使用。比如在国家电网的安全生产培训中，“安全第一”始终是国家电网在生产过程中放在首要位置的运营理念，目前的安全生产培训大多基于言传身教和定期组织模拟演练，但是培训过程受限于培训人力及安全考虑，很难达到理想的培训效果，借助VR技术，能够使学员在培训中比较形象地了解到由于操作失误引起的事故，比如设备的融毁、电击、火灾等安全事故。使用VR技术一方面减少了实际培训的安全风险，另一方面降低了培训演练的成本，同时能够达到理想的培训效果。
医疗康复
VR技术已经在医学领域得到了广泛应用，随着技术的成熟，将产生更多的应用场景。医护人员可以使用VR技术模拟现实手术过程，从而提高现实手术的成功率；通过3D成像技术，在VR中可以更好地对患者的病情进行诊断。与2D呈现效果相比，沉浸式的虚拟现实视觉效果和交互功能，为医护人员提供了更多学习和实战的机会。除此之外，使用VR技术还可有效治疗各种精神疾病，如恐高、演讲恐惧、自闭症等，结合人工智能技术，为患者提供定制化的安全空间和互动场景，减少他们的防备心，并对行为含义进行分析，以进行针对性治疗。VR技术有朝一日可以取代传统的图表和复杂的培训流程。
公益组织
针对社会问题存在的非营利公益组织，使用VR技术可以帮助其建立品牌形象，并鼓励大众围绕关键问题进行更深入地参与。例如，一个公益组织想要向公众宣传气候变化的影响，他们可以通过开发相关VR应用程序供大家体验，如查看自己的家园在极端干旱或洪水中的样子。体验者能够“亲身”体验关键问题造成的实际影响，VR技术是非营利公益组织和其他有社会影响力组织增强其信息传递的有力工具。、
社交
社交是人类的基本需求，无论在PC平台还是在移动平台，社交应用程序一直是一个很大的主体。通过VR技术在人与人之间进行交互，在VR应用程序中与好友或陌生人联系、发送问候、观看赛事直播、协同完成任务等，能够显著提升现有形式的社交体验。受限于目前技术水平，VR社交尚处于初级阶段，但是未来具有巨大的发展潜力。Facebook未来的VR发展战略是在VR应用程序中连接所有用户。
教育
沉浸式的VR教学内容能够帮助学习者通过传统教学方式无法提供的虚拟现实体验对知识进行理解和记忆。VR技术能够将一些困难的概念可视化，如将过往历史中的遗迹重现，从而降低了传统课本知识的认知难度，激发学生的好奇心。
VR技术当前面临的挑战
VR技术虽然具有无限发展的潜力，但是作为一项新兴技术，在发展早期依然面临一些挑战。
硬件价格、运算及显示能力、交互、移动性、内容
主流的VR虚拟现实设备： Oculus Rift HTC VIVE
HTC VIVE 硬件简介
HTC VIVE是由HTC与Valve联合推出的一款设备，由Valve提供技术，HTC获得其授权，于2015年3月在MWC2015上发布。由于有Valve的SteamVR提供技术支持，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。在2016年6月，HTC推出了面向企业用户的VIVE虚拟现实头显套装一-VIVE BE（即商业版），硬件规格没有区别，包括专门的客户支持服务。
头显前端面板遍布大量传感器，用于配合Lighthouse实现头显的位置追踪。前端顶部盖板可打开，内部连接用于数据传输的线缆，另外空余一个USB接口，用户可外接其他设备，如外接Leap Motion，实现手势输入。
HTCvive设备安装配置
（一）运行环境
GPU：NVIDIA GeForce® GTX 970 / AMD Radeon™ R9 290 同等或更高配置
CPU：Intel® i5-4590 / AMD FX 8350 同等或更高配置
RAM：4GB+
Video 视频输出：HDMI 1.4或者DisplayPort 1.2或更高版本
USB 端口：1x USB 2.0或更高版本的端口
操作系统：Windows 10
VR眼镜：HTCVIVE
Steam平台：Steam VR
（二）软件安装
电脑下载steam平台，选择库，勾选工具栏。
搜索 SteamVR，下载并安装。
（三）设备安装（测试设备为HTC vive pro）
将两个定位支架放在房间的两个对角处，区域在4m2以上为佳。连接头戴显示设备，将头盔数据线连接到主机的独立显卡接口，并安装更新蓝牙驱动，如下图所示；
调整定位支架位置、朝向、高度；整个定位器的高度约在1.8M左右，将定位器像地面倾斜更有助于红外线定位。
房间定位，位置规划。点击软件
选择仅站立，将头盔与电脑屏幕处于相对方向，点击下一步校准屏幕中心；
软件设置完成，可以正常运行相关VR程序；
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