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本书以《虚拟现实应用开发职业技能等级标准》为编写依据，围绕虚拟现实技术的人才需求与岗位能力进行内容设计。本书包括基础三维技术、C#编程语言基础、基于虚拟现实引擎的进阶开发、虚拟现实应用测试4章，涵盖了场景、人物角色、生物模型制作技术和物体动画效果的实现，利用C#编程语言进行面向对象的程序开发，基于虚拟现实引擎工具进行用户界面的开发、交互逻辑和物理引擎的应用，虚拟现实应用测试等内容。本书以模块化的结构组织章节，以任务驱动的方式安排内容。本书可作为1+X证书制度试点工作中虚拟现实应用开发职业技能等级证书培训的教材，也可作为期望从事虚拟现实应用开发工作的人员和虚拟现实应用技术、平面设计、数字媒体技术、影视制作、动漫游戏开发等相关专业学生的参考书。

目  录




第1章  基础三维技术	1
1.1  制作场景类模型	2
1.1.1  导入参考图	2
1.1.2  制作教室轮廓	3
1.1.3  导入桌椅模型	5
1.1.4  刻画墙面细节	5
1.1.5  制作室内物品	8
1.1.6  制作窗户及窗边装饰	17
1.1.7  制作投影仪	24
1.1.8  VR场景中的UVW贴图	26
1.2  制作人物角色模型	33
1.2.1  导入参考图	33
1.2.2  制作头部模型	34
1.2.3  制作颈部模型	35
1.2.4  制作躯干模型	36
1.2.5  制作腿部模型	36
1.2.6  制作脚部模型	37
1.2.7  制作手臂模型	37
1.2.8  制作手掌模型	38
1.2.9  调整模型（低模）	38
1.3  制作生物模型	39
1.3.1  导入参考图	39
1.3.2  模型基本体的创建	39
1.3.3  模型的UVW展开	41
1.3.4  模型的材质添加	44
1.3.5  UV模板的渲染	44
1.3.6  模型的UVW贴图	45
1.4  制作物体动画	46
1.4.1  动画界面介绍	46
1.4.2  “运动”面板参数设置	49
1.4.3  关键点的概念	56
1.4.4  动画控制器	62
1.4.5  骨骼的概念	66
1.4.6  父子关系的概念	75
1.4.7  FK和IK的概念	77
1.4.8  约束的概念	78
1.5  本章小结	109
第2章  C#编程语言基础	110
2.1  认识C#	112
2.1.1  C#的概念	112
2.1.2  C#集成开发环境	113
2.2  C#基础知识	115
2.2.1  注释	115
2.2.2  常量与变量	116
2.2.3  数据类型	117
2.2.4  类型转换	117
2.2.5  表达式和运算符	119
2.3  C#流程结构基础	126
2.3.1  顺序结构	126
2.3.2  选择（分支）结构	126
2.3.3  循环结构	134
2.4  C#数组和字符串的使用操作	140
2.4.1  数组	140
2.4.2  字符串	142
2.4.3  StringBuilder类	148
2.5  C#中的方法	149
2.5.1  方法的声明	149
2.5.2  方法的类型——静态方法和非静态方法	151
2.6  C#面向对象编程	151
2.6.1  自定义类	152
2.6.2  类的继承	153
2.6.3  类的多态	155
2.6.4  委托	156
2.7  本章小结	158
第3章  基于虚拟现实引擎的进阶开发	159
3.1  用户界面的开发	160
3.1.1  用户界面的创建	160
3.1.2  锚点的使用	178
3.1.3  用户界面的排列	180
3.1.4  用户界面效果的丰富	185
3.1.5  常见组件的进阶交互	188
3.2  应用交互逻辑的实现	193
3.2.1  应用场景的构建	193
3.2.2  资源的加载与销毁	201
3.2.3  对角色、物体进行操作	205
3.2.4  运用文件流对数据文件进行操作	208
3.2.5  消息系统的运用	211
3.3  物理引擎的应用	213
3.3.1  刚体组件的应用	213
3.3.2  碰撞体组件的应用	215
3.3.3  恒动力组件的应用	220
3.3.4  关节组件的应用	222
3.4  本章小结	230
第4章  虚拟现实应用测试	231
4.1  编写测试用例	232
4.1.1  编写功能测试用例	232
4.1.2  利用Profiler测试工具进行性能分析	236
4.2  用户界面测试	242
4.2.1  虚拟现实界面与Unity开发项目的符合度	242
4.2.2  输入设备在虚拟现实界面中的体现	243
4.2.3  不同分辨率下Unity的UI界面自适应问题	244
4.3  用户体验测试（优化后的案例展示）	245
4.3.1  批处理优化	246
4.3.2  遮挡剔除优化	248
4.3.3  材质合并优化	248
4.3.4  LOD优化技术	249
4.4  本章小结	251

前  言




2019年1月24日，国务院印发了《国家职业教育改革实施方案》，该方案要求把职业教育摆在教育改革创新和经济社会发展中更加突出的位置。对接科技发展趋势和市场需求，完善职业教育和培训体系，优化学校、专业布局，深化办学体制改革和育人机制改革，鼓励和支持社会各界，特别是企业积极支持职业教育，着力培养高素质劳动者和技术技能人才，是贯彻落实《国家职业教育改革实施方案》的出发点和主要目标。
实施1+X证书制度培养复合型技术技能人才，是应对新一轮科技革命和产业变革带来的挑战、促进人才培养供给侧和产业需求侧结构要素全方位融合的重大举措，是促进职业院校加强专业建设、深化课程改革、增强实训内容、提高师资水平、全面提升教育教学质量的重要着力点，是促进教育链、人才链与产业链、创新链有机衔接的重要途径，对深化产教融合、校企合作，健全多元化办学体制，完善职业教育和培训体系具有重要意义。
新一轮科技革命和产业变革的到来，推动了产业结构调整与经济转型升级发展新业态的出现。战略性新兴产业在爆发式发展的同时，对新时代产业人才的培养提出了新的要求与挑战。虚拟现实是一个新兴的、快速增长的行业。随着信息技术，尤其是5G、智能传感器与图形显示等技术的发展，虚拟现实技术已成为21世纪先进的主流技术之一，并且在产业应用方面的贡献日益突出。虚拟现实技术以其独特的沉浸性、构想性和交互性在商业、工业、军事、医疗、教育、传媒、娱乐等领域应用广泛且深入，实现了各传统型产业/专业的增值、增效。当前，产业的发展急需具备虚拟现实技术的高素质、复合型技术技能人才的支撑。
北京新奥时代科技有限责任公司立足新时代人才培养要求，积极参与国家职业教育改革，先后承担了《Web前端开发职业技能等级证书》和《工业机器人操作与运维职业技能等级证书》的标准开发、师资培训、学生考评等工作。结合产业用人需求，在有关企业和职业院校的支持下，北京新奥时代科技有限责任公司开发了《虚拟现实应用开发职业技能等级证书》标准，并被遴选为虚拟现实职业技能等级证书的培训评价组织。
为便于试点院校开展学生培训工作，北京新奥时代科技有限责任公司依据虚拟现实职业技能等级标准（2020版）中初级、中级和高级3个级别所对应要求掌握的职业技能要点，组织编写了虚拟现实职业技能等级证书配套的初级、中级、高级培训教材，旨在为参加培训的学生提供更为精练、有针对性的培训辅助材料。
本书是中级证书配套培训教材，包括4章。本书第1章通过场景、人物角色、生物模型的制作介绍了三维建模技术的基础及物体动画制作技术，由唐海峰、龚俊辉编写；第2章介绍了C#编程语言的基础知识，由李强编写；第3章介绍了用户界面的开发、应用交互逻辑的实现和物理引擎的应用等内容，由刘舰、苏鹏编写；第4章主要介绍了虚拟现实应用测试相关内容，由陈俊、林国森编写。
本书适用于参加虚拟现实应用开发职业技能等级证书中级和高级两个级别培训的学生，也适用于虚拟现实应用技术、平面设计、数字媒体技术、影视制作、动漫游戏开发等相关专业的学生。
由于编者水平有限，书中难免有不妥之处，请读者指正为盼。

编  者  
2020年5月

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