前言

背景

近20年来，计算机技术飞速发展。互联网、人工智能、大数据、移动网络、虚拟现实等概念层出不穷，同时给我们的生活带来了极大的影响。虚拟现实（Virtual Reality）正是随着计算机技术和互联网的发展，进入大家视野的事物。从20世纪60年代就开始萌芽的虚拟现实技术在之前五六十年的发展中基本上是停留在实验室阶段，同时产生过一些商业上并不成功的产品。然而从2014年开始，普通消费者级别的虚拟现实眼镜面世，实惠的价格、优秀的用户体验，让人们初尝沉浸式立体视觉的神奇之处，随之而来的就是虚拟现实的新一次浪潮。

在过去的几年中，虚拟现实主要以硬件发展为主，Facebook、Google、高通、微软、HTC等国际知名科技公司都开始进入虚拟现实设备的研发和推进领域。国内的大型互联网公司与科技公司也在纷纷进行虚拟现实战略的布局。据权威机构分析，到2022年，虚拟现实硬件的市场规模都会以每年翻倍的趋势高速发展，很快将成为人们日常生活中重要的电子设备之一，人们会将一部分娱乐、工作、学习和社交的时间花费在虚拟现实中。

在虚拟现实硬件高速发展普及之后，虚拟现实产业将迎来软件和内容方面的爆发，其增长势头将超过硬件的发展。众多主流游戏引擎和图形工具均开始支持市场上的虚拟现实硬件，为内容的生产提供了众多选择与基础技术保障。虚拟现实真正爆发的基础就是硬件的普及和真正爆款虚拟现实应用的诞生。

写作本书的目的

作为老牌游戏引擎和优秀的数字三维制作工具，虚幻引擎（Unreal Engine 4）自然不会错失这个市场机遇，开始支持虚拟现实的开发。经过多个版本的迭代（UE4的4.3版本开始支持虚拟现实开发，本书成稿时为UE4 4.19版本）, UE4依靠强大的图形表现力、便捷的虚拟现实开发工具，成为开发者青睐的主流虚拟现实开发工具之一。

但对于国内市场而言，Unity 3D引擎的普及时间长，开发者众多，培训和教程更加丰富。虚幻引擎4虽然具有众多优秀的品质，但是要达到真正普及还需要一定的时间。市面上虚幻引擎4的培训课程、教程等相对匮乏，很多爱好者和从业人员想学习虚幻引擎4却不知道如何下手。这便是我们写作本书的主要原因。本书结合实战案例，由浅入深地介绍了虚幻引擎4美术部分的功能、制作流程、相关技能以及怎样进行初级虚拟现实的开发。读者跟随本书按部就班地学习之后，除了对虚幻引擎4的基础知识将有所掌握以外，还能够独立完成一个小规模的虚拟现实游览项目，为以后的进阶学习打下基础。

希望读者通过学习本书，都能快速成为具有虚幻引擎4实战能力的人员，在提高自己职业技能的同时，为虚拟现实事业的发展出一份力。

目标读者

本书的目标读者如下：

➢ 虚幻引擎美术师；

➢ 虚拟现实爱好者和从业者；

➢ 熟悉其他游戏引擎想学习虚幻引擎的人；

➢ 数字媒体专业或计算机相关专业的学生。

如何阅读本书

本书的结构是按照从浅到深的学习顺序进行编写的，全书共分为8章。

第1章是绪论，简述了虚拟技术的源起、发展过程、当前的发展状况、主流的虚拟现实硬件和工具、虚拟现实的应用领域和场景以及对未来发展的一些展望，让读者对虚拟现实有一个初步全面的了解。

第2章是虚幻引擎入门，介绍如何安装虚幻引擎4和创建项目，简述虚幻引擎4的操作界面。

第3章是样板间场景创建，包括模型简化、模型分层和UV贴图设置等模型处理，从3ds Max中将模型导出为UE4可用的模型，并导入UE4，最终创建样板间场景。

第4章是材质操作，介绍用于材质操作的材质编辑器，讲解如何创建不同类型的材质，包括漆面、玻璃、金属、墙面、木质、布料等。

第5章是光照设置，介绍定向光源、点光源、聚光源和天空光照4种光照设置。

第6章是后期处理，讲解如何进一步提升场景的视觉效果。首先为样板间营造一个真实的室外环境，其次介绍基于Post Process Volume（后期处理体积）的后期处理特效。

第7章是虚拟现实硬件接口，介绍如何设置在两大主流的VR设备HTC Vive和Oculus Rift上使用UE4项目。

第8章是项目发布，介绍项目发布时的设置，展示样板间的最终效果。

致谢

虚拟现实（VR）是人类从二维显示向三维显示过渡的重要标志，整个行业都在快速地迭代和创新。虽然虚拟现实技术与引擎版本发展迭代很快，而本书从想法诞生到出版上市的时间周期较长，但我们仍对书中讲授的案例和方法充满信心，这些信心来自于北京虚实空间所有员工的帮助和支持。

北京虚实空间科技有限公司是拥有国际制作水准的VR公司，其文创类作品VR兵马俑、VR长城、VR圆明园曾多次代表国家参加国际文化交流，并多次摘得行业大奖。

衷心希望本书的出版可以启发更多的有识之士加入到VR行业，因为VR是科技发展的必然趋势，更是我们不可逆的未来。

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