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虚拟现实技术与游戏开发实践教程
第一章虚拟现实技术概述
1.1虚拟现实技术的基本概念
虚拟现实技术（VirtualReality，简称VR）是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统。它通过使用计算机一种模拟环境，使使用者感觉仿佛置身于该环境中，可以与虚拟环境中的物体进行交互。虚拟现实技术主要包括以下几个关键技术：立体显示、三维音频、跟踪定位、交互输入等。
1.2虚拟现实技术的发展历程
虚拟现实技术的研究始于20世纪60年代，至今已经历了多个发展阶段。虚拟现实技术发展历程的简要概述：
阶段
时间
代表性事件
初始阶段
1960s
虚拟现实概念首次提出
发展阶段
1970s1980s
早期的VR设备出现，如头盔显示器、跟踪系统等
成熟阶段
1990s
VR技术逐渐成熟，应用领域扩大
产业阶段
2000s至今
VR产业快速发展，市场逐渐扩大
1.3虚拟现实技术的应用领域
虚拟现实技术在多个领域有着广泛的应用，一些必威体育精装版的应用领域：
应用领域
主要应用
游戏
游戏开发、虚拟现实游戏体验、VR电影等
教育
虚拟课堂、医学教育、工程教育等
医疗
虚拟手术、康复训练、心理治疗等
娱乐
虚拟旅游、虚拟演唱会、虚拟购物等
设计
虚拟建筑、虚拟服装设计、虚拟产品展示等
军事
虚拟训练、模拟作战、情报分析等
制造
虚拟装配、质量控制、远程协作等
交通
虚拟驾驶、模拟驾驶培训、交通管理模拟等
第二章虚拟现实硬件设备
2.1虚拟现实头盔
虚拟现实头盔是虚拟现实系统中的核心组件，它负责将用户带入虚拟世界。一些常见的虚拟现实头盔及其特点：
头盔型号
生产商
分辨率
视场角
传感器
独立/外接
OculusRift
2160p
110°
内置陀螺仪、加速度计
独立
HTCVive
HTC
2160p
110°
内置陀螺仪、加速度计
独立
PlayStationVR
Sony
1920x1080
100°
内置陀螺仪、加速度计
外接
GoogleDaydreamView
2560x1440（单眼）
110°
内置陀螺仪、加速度计
外接
2.2虚拟现实手柄
虚拟现实手柄是用户与虚拟世界交互的重要工具，一些常见的虚拟现实手柄及其特点：
手柄型号
生产商
连接方式
运动追踪
触觉反馈
OculusTouch
无线
是
是
ViveTrackers
HTC
无线
是
是
PlayStationMove
Sony
无线
是
是
WindowsMixedRealityController
Microsoft
无线
是
否
2.3虚拟现实追踪设备
虚拟现实追踪设备用于跟踪用户在虚拟空间中的位置和动作，一些常见的虚拟现实追踪设备及其特点：
设备型号
生产商
追踪范围
追踪精度
应用场景
OculusRiftS
2.4米
0.1度
游戏与娱乐
HTCViveProEye
HTC
4.5米
0.1度
游戏与娱乐
PlayStationVR2
Sony
3.5米
0.1度
游戏与娱乐
MicrosoftMixedRealityHeadset
Microsoft
3米
0.1度
游戏与娱乐
2.4虚拟现实投影设备
虚拟现实投影设备用于将虚拟世界的内容投影到现实世界中，一些常见的虚拟现实投影设备及其特点：
设备型号
生产商
投影距离
分辨率
亮度
应用场景
MicrovisionPicoGen2
Microvision
1.5米
1920x1080
500流明
移动设备与手机
RealDHeliumOne
RealD
2米
1920x1080
3000流明
桌面与家庭影院
SonyZ9G
Sony
2.5米
3840x2160
4000流明
家庭影院与游戏
LGCineBeamH910
LG
2.5米
3840x2160
2200流明
家庭影院与游戏
第三章虚拟现实软件平台
3.1虚拟现实引擎介绍
虚拟现实引擎是构建虚拟现实体验的核心技术，它负责处理场景渲染、物理模拟、用户交互等功能。一些主流的虚拟现实引擎介绍：
引擎名称
开发公司
适用平台
主要特点
Unity
UnityTechnologies
PC,Mac,iOS,Android,VR
易用性强，跨平台支持，强大的游戏开发工具
UnrealEngine
EpicGames
PC,Mac,iOS,Android,VR
高功能渲染，实时物理模拟，强大的图形引擎
CryEngine
Crytek
PC,XboxOne,PlayStation4,VR
高质量渲染，物理模拟，适合大型游戏开发
Lumberyard
Amazon
PC,VR
基于AWS云
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