前言
虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术是指采用以计算机技术为核心的现代高科技手段生成一种虚拟环境，是一种多源信息融合的交互式三维动态视景和实体行为的系统仿真，使用户沉浸到该环境中，与虚拟世界中的物体进行自然的交互，从而通过视觉、听觉和触觉等获得与真实世界相同的感受。
自20世纪50年代起，虚拟现实技术从模糊的概念、缓慢发展、快速成长到产品落地，并运用到军事、工业、地理与规划、建筑可视化、教育文化等领域。头戴3D显示器是沉浸式VR设备的雏形，Nintendo、Olympus、Sony相继推出过头戴3D显示器产品，但因软硬件、内容不成熟未能形成市场规模。2013年以来，显示器分辨率、显卡GPU并行渲染和3D实时建模能力、网络速度等技术的快速提升带来了VR设备的轻量化、便捷化和精细化，大幅提升了VR设备的体验。2014年FaceBook以20亿美金收购Oculus，Samsung、Google、Sony、HTC等国际消费电子巨头均加入VR设备研发，推出大量沉浸式VR设备，并不断更新换代，让电子科技公司、手机制造商、科技创业公司等看到市场前景，各大厂商和投资机构纷纷投资，各个领域都普遍看好VR产业的未来，VR市场潜力巨大。2016年初，全球领先的国际投资银行高盛集团发布了《VR与AR：解读下一个通用计算平台》的行业报告，全世界迎来了虚拟现实发展的新浪潮，于是2016年被专家和媒体称为VR元年。
面对硬件技术的日益成熟，在VR内容设计和产出方面的技术人才正在成为制约VR产业发展的重要瓶颈。据Linkedin发布的《2016全球VR人才报告》显示，中国VR行业人才需求占比高达18%，成为全球第二大VR市场，但人才市场供给量只占全球的2%。随着VR人才需求的增加，国内不少教育机构和高校也积极布局VR教育，把VR开发及相关课程纷纷列入人才培养和教学计划之中，并建立了虚拟现实技术相关的实验室。
为满足社会和高校对虚拟现实学科建设和教材的需求，以及广大虚拟现实爱好者的学习需求，我们编写了本书。本书较系统地介绍了虚拟现实技术的概念、发展历程、未来趋势、硬件设备、软件技术、开发平台及应用领域等，并通过实战案例，系统地介绍了虚拟现实应用开发的全过程。虚拟现实理论知识与实践经验耦合度高，在注重理论知识学习的基础上，应具备一定的实际操作能力。因此本书有以下突出特点：理论联系实际，理论、应用和案例相结合；由浅入深，图文并茂，易于理解；注重实践应用，包括应用开发环境、典型应用案例等，使读者能在短时间内全面了解虚拟现实应用开发的相关知识和实用技术。
本书能对立志于虚拟现实技术应用开发的读者起到引领入门的作用，既可以作为高等院校数字媒体技术（艺术）、计算机科学与技术、计算机应用等相关专业虚拟现实方向的基础教材，又能够给社会和高校中对虚拟现实技术感兴趣的读者，提供翔实的学习资料。编者期望通过本书的出版能够达到普及知识、掌握技术、面向应用、开阔思路等目的。
本书主要包括以下内容。
第1章，介绍了虚拟现实技术的概念、特性、发展历程，虚拟现实产业的发展现状和应用前景，分析了VR、AR、MR的概念、区别和联系。
第2章，虚拟现实是多种技术的综合，本章主要介绍了其关键技术，包括立体高清显示技术、三维建模技术、三维虚拟声音技术、人机交互技术等。
第3章，介绍了虚拟现实的硬件设备，包括生成设备、输入设备和输出设备。
第4章，介绍了虚拟现实开发的相关软件，包括3ds Max、Lumion等三维建模软件，Unity、VRP、Unreal Engine等虚拟现实开发平台，以及C#、OpenGL、C++等相关开发语言。
第5章，介绍了三维全景的基本概念，三维全景图及VR全景图的制作方法。
第6章，介绍了Unity虚拟现实开发平台的基本开发流程，包括Unity窗口界面组成、物理引擎和碰撞检测、各种资源（3D模型、Terrain地形、材质贴图、灯光、音频、摄像机等）、UGUI界面开发、Mecanim动画系统等。
第7章，以项目开发实战的形式，详细介绍了3个综合案例的完整开发流程。从项目背景、策划与准备，到项目架构、UI设计、逻辑开发，再到项目优化与发布等，对虚拟现实项目开发的技术人员和初学者极有帮助。
本书由李建、王芳主编，张天伍、杨爱云、李雨恒任副主编，其中第1章、第5章由李建编写，第2章由杨爱云编写，第3章由张天伍编写，第4章、第6章由王芳编写，第7章由李雨恒编写。中原工学院信息商务学院郭欣、河南中医药大学闫培玲和王雨佳参与了部分章节的编写工作。书中综合案例由河南云和数据信息技术有限公司虚拟现实研发部经理李雨恒设计并实现，李建对全书进行了统稿。
在本书编写过程中，参阅了大量的书籍、文献资料和网络资源，得到了河南云和数据信息技术有限公司领导的大力支持，在此向所有资源的作者及相关单位的支持表示衷心感谢。由于作者水平和时间所限，加之虚拟现实技术发展迅速、日新月异，书中难免存在局限和错误等不足之处，欢迎广大读者不吝指正，沟通交流，以促进我国虚拟现实产业和虚拟现实技术的不断发展和进步。
编者