虚拟现实项目开发教程

2018年 9月 14日，“虚拟现实应用技术”专业列入《普通高等学校高等职业教育（专科）专业目录》；2020年 2月 21日，“虚拟现实技术”专业被纳入《普通高等学校本科专业目录（2020年版）》，意味着我国的虚拟现实技术人才培养登上了新的台阶。2021年 3月 12日，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》正式公布，大数据、人工智能、虚拟现实和增强现实等一并被
纳入数字经济重点产业，成为建设数字中国的重要支撑。
自 2016年以来，虚拟现实开始进入消费级市场，国际 IT巨头纷纷布局，引发全
球范围内发展热潮。我国虚拟现实产业界迅速跟进，创新创业非常活跃，硬件制造、
内容应用开发以及业务体验推广等产业链各环节快速发展，正在成为全球虚拟现实产
业创新活力和发展潜力的地区之一。大数据、虚拟现实和人工智能等产业是引领
全球新一轮产业变革的重要力量，将撬动上万亿元的新兴市场，成为经济发展的新增
长点。虚拟现实技术不仅为用户带来更具感染力及沉浸感的体验，也给人们的生活方
式带来了前所未有的变革，对于行业信息化进程具有重要意义，产生了大量的人才需
求。随着我国虚拟现实产业快速成长，技术应用范围越来越广，对人才的需求也越来
越旺盛。
目前市场上所需要的虚拟现实技术人才主要集中在产品研发、内容开发和运营营
销等领域。中国拥有大量的虚拟现实用人需求，亟须高校、企业等进行复合型专业人
才的培养，而虚拟现实技术的提升主要是通过项目实训的方式实现。因此，本书旨在
提高学生的专业技能，为虚拟现实行业输送人才作铺垫。
近几年很多高校开设了虚拟现实专业，专业基础课程都各有特点，突出学校特色
和办学理念。但是综合来看，在校生缺乏面向社会、走出校门的专业技能，主要是因
为没有合适的商业项目案例和专业的书籍供实训教学。因此本书主要也是从这点出
发，结合市面上主要的开发引擎U3D（Unity 3D）和 UE4（Unreal Engine 4，虚幻引
擎 4）进行编写，内容涵盖难度不等的项目，适合不同阶段的学生进行实训。从开始的入门的展馆设计交互，到大场景游戏交互的升级，后以综合实训案例结尾，融合了编程实训的特点和虚拟现实实训的内涵，很好地将商业项目引入学生实践实训的过程中，使学生掌握商业项目开发的流程，并提高技能。
本书项目 1从虚拟现实项目管理入手，锻炼学生对项目的分析、对接能力，使其能快速地梳理清楚一个项目整体，通过功能分析图等方式呈现，并着手开发。项目 2和项目 3针对一些基础交互内容 ,展现展馆交互和校园漫游的功能，需要学生掌握虚拟现实基础交互的商业项目的实训，难度适中，容易上手。项目 4和项目 5以较大型商业项目为基础，综合代码框架和知识点，进行串联灌输、并联触发，将每一个知识点都体现在项目中并灵活应用，在项目开发过程中增添了很多创新开发的思路来拓展学生的编程视野，在编程中逻辑性更强，代码也更具紧凑性，提高了学生的综合应变开发能力，使学生更好地满足人才市场需求。
本书针对高等院校虚拟现实专业实训教材当前的空缺，依据本校虚拟现实专业实训室现有的基础条件，以及前期在人才培养模式上衔接产教两个方面的融合思考进行编写。基于企业真实场景，直观展现行业新业态、新水平和新技术，培养适应生产、建设、管理与服务线需要的高技能技术型人才。
本书由江西青年职业学院张芬芬、唐军广担任主编，由江西科技师范大学何玲、江西水利职业学院季红芳和江西青年职业学院沈丹担任副主编，由江西青年职业学院白凤鸣、南昌威爱信息科技有限公司董艳超、齐培良、张慧、钟墨；中师国培（北京）教育科技集团有限公司李禄、柳彬彬和江西青年职业学院李龙担任参编。全书由张芬芬拟定编写大纲并统稿，参编企业进行项目技术内容的开发与核定，保证教材开发的先进性、实用性和适用性。项目研发以学生为中心，线上线下互通，采用项目任务式，将教材、微课、动画和 PPT及移动终端等资源融合，凸显教育信息化，使教材更加立体化、多维化，为学生的学习提供极大的方便。
在编写过程中，我们参阅了大量文献资料，在此对这些资料的作者表示诚挚的谢意！由于编者水平有限，书中难免存在疏漏之处，敬请广大读者批评、指正。
编.者2022年 6月

项目二项目三项目四项目五工程文件工程文件工程文件工程文件

本书是基于校企双元合作开发的职业教育新形态教材，以项目教学为主，循序渐进地介绍了虚拟现实项目开发中的核心技术以及工作流程和实际应用。全书共分为五个项目，内容包括：项目 1为虚拟现实项目策划与管理；项目 2为 VR 云团课教育项目开发（ Unity方向）；项目 3为 VR 线上校园项目开发（Unreal方向）；项目 4为 VR 数字餐厅项目开发（ Unity方向）；项目 5为 VR 数字园林项目开发 （Unreal方向）等。本书适合作为普通高等院校与职业院校虚拟现实技术、数字媒体、动漫设计、游戏设计与多媒体技术、计算机应用等专业的课程教材，也适合作为相关行业的设计与研发人员的参考用书。

本书是基于校企双元合作开发的职业教育新形态教材，以项目教学为主，循序渐进地介绍了虚拟现实项目开发中的核心技术以及工作流程和实际应用。全书共分为五个项目，内容包括：项目 1为虚拟现实项目策划与管理；项目 2为 VR 云团课教育项目开发（ Unity方向）；项目 3为 VR 线上校园项目开发（Unreal方向）；项目 4为 VR 数字餐厅项目开发（ Unity方向）；项目 5为 VR 数字园林项目开发 （Unreal方向）等。本书适合作为普通高等院校与职业院校虚拟现实技术、数字媒体、动漫设计、游戏设计与多媒体技术、计算机应用等专业的课程教材，也适合作为相关行业的设计与研发人员的参考用书。

张芬芬,女，中共党员,数字媒体专业负责人。从事教育教学工作将近14年，在担任教学工作期间，积累了不少经验，先后承担了《PhotoshopCC基础与案例教程》、《Maya动画与特效实战教程（建模篇）》 “十三五”精品规划教材的副主编和参编工作；省级期刊发表专业相关论文10余篇，虚拟现实实用专利项目1项；指导学生参加“建行杯”第七届江西省“互联网＋”大学生创新创业大赛荣获省级铜奖，参加第三届江西省VR课件大赛项目获三等奖，指导学生参加2019年江西省动漫技能大赛获高职组二等奖，主持建设的省级在线开放课程《After Effects影视后期合成》通过验收，建设的“虚拟现实技能大师工作室”获省级立项，主持的专业核心课程获江西省2020年防疫期间线上优质课程三等奖、2019年江西省技能大赛高职组“优秀指导教师”、团省委系统“先进工作者”等荣誉。

项目1 虚拟现实项目策划与管理 1
任务1. 1 虚拟现实项目需求与对接 1
任务1. 2 虚拟现实项目策划与设计 7
任务1. 3 虚拟现实项目提案与管理 9
项目2 VR  云团课教育项目开发（Unity 方向）14
任务2. 1 VR  云团课教育项目硬件介绍与策划原型设计14
任务2. 2 搭建Unity 引擎基础开发环境23
任务2. 3 创建工程，导入美术素材、集合模型及制作39
任务2. 4 动画与音视频添加45
任务2. 5 添加手柄射线系统，射线与UI 和物体交互50
任务2. 6 Bug 修复和资源优化82
项目3 VR  线上校园项目开发（Unreal 方向） 88
任务3. 1 VR  线上校园项目需求分析和开发流程89
任务3. 2 创建新工程与美术资产导入90
任务3. 3 搭建Unreal Engine VR 开发环境97
任务3. 4 校园场景漫游 114
任务3. 5 UI 搭建和手柄交互 121
任务3. 6 VR  线上校园项目打包测试 134
虚拟现实项目开发教程
项目4 VR  数字餐厅项目开发（Unity 方向） 138
任务4. 1 VR  数字餐厅项目策划与原型设计 139
任务4. 2 VR  数字餐厅场景搭建和UI 设计 142
任务4. 3 VR  数字餐厅场景之区域介绍 154
任务4. 4 VR  数字餐厅场景之区域标注 161
任务4. 5 VR  数字餐厅场景之设计餐厅 172
任务4. 6 VR  数字餐厅场景VR 模式与打包测试 182
项目5 VR  数字园林项目开发（Unreal 方向） 191
任务5. 1 VR  数字园林项目需求分析和开发流程 192
任务5. 2 创建新工程与美术资产导入 193
任务5. 3 搭建VR 开发环境 199
任务5. 4 创建和加载Unreal Engine 数据表 199
任务5. 5 UI 的搭建和3D UI 的使用 206
任务5. 6 VR 手柄和UI 交互 223
任务5. 7 VR  数字园林项目打包测试 229
参考文献 231

本书是基于校企双元合作开发的职业教育新形态教材，以项目教学为主，循序渐进地介绍了虚拟现实项目开发中的核心技术以及工作流程和实际应用。全书共分为五个项目，内容包括：项目 1为虚拟现实项目策划与管理；项目 2为 VR 云团课教育项目开发（ Unity方向）；项目 3为 VR 线上校园项目开发（Unreal方向）；项目 4为 VR 数字餐厅项目开发（ Unity方向）；项目 5为 VR 数字园林项目开发 （Unreal方向）等。本书适合作为普通高等院校与职业院校虚拟现实技术、数字媒体、动漫设计、游戏设计与多媒体技术、计算机应用等专业的课程教材，也适合作为相关行业的设计与研发人员的参考用书。

张芬芬,女，中共党员,数字媒体专业负责人。从事教育教学工作将近14年，在担任教学工作期间，积累了不少经验，先后承担了《PhotoshopCC基础与案例教程》、《Maya动画与特效实战教程（建模篇）》 “十三五”精品规划教材的副主编和参编工作；省级期刊发表专业相关论文10余篇，虚拟现实实用专利项目1项；指导学生参加“建行杯”第七届江西省“互联网＋”大学生创新创业大赛荣获省级铜奖，参加第三届江西省VR课件大赛项目获三等奖，指导学生参加2019年江西省动漫技能大赛获高职组二等奖，主持建设的省级在线开放课程《After Effects影视后期合成》通过验收，建设的“虚拟现实技能大师工作室”获省级立项，主持的专业核心课程获江西省2020年防疫期间线上优质课程三等奖、2019年江西省技能大赛高职组“优秀指导教师”、团省委系统“先进工作者”等荣誉。