AR开发权威指南基于ARFoundation

图书标准信息

• 作者 汪祥春 著
• 出版社 人民邮电出版社
• 出版时间 2020-10
• 版次 1
• ISBN 9787115544797
• 定价 89.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 297页
• 字数 482千字

【内容简介】

本书第1章介绍AR技术原理和AR Foundation概况，讲述用Unity开发AR应用的环境配置及调试方法，第2章对AR Foundation体系架构及关键组件、核心功能技术进行深入探讨，第3章讲述平面检测识别及参考点相关知识，第4章介绍2D图像与3D物体的检测识别跟踪知识，第5章介绍人脸检测、人脸表情捕捉、人脸特效实现的相关技术，第6章介绍光照估计、环境光反射、AR阴影生成的相关知识，第7章讨论云锚点、持久化存储、AR多人体验共享的相关知识，第8章介绍摄像头图像获取及自定义渲染管线的相关知识，第9章讨论2D、3D人体姿态估计及人形遮挡的相关知识，第10章讲述摄像机及手势操作的相关知识，第11章讨论在AR应用中使用3D音、视频的相关知识，第12章讲述开发AR应用的设计原则与设计指南，第13章讨论AR开发时的性能问题排查及优化技术。

本书适合AR Foundation初学者、Unity开发人员阅读，也可以作为大专院校相关专业师生的学习用书以及培训学校的教材。

【作者简介】

汪祥春，计算机科学与技术专业硕士，全国信息技术标准化技术委员会、计算机图形图像处理及环境数据表示分技术委员会虚拟现实与增强现实标准工作组成员，中国增强现实核心技术产业联盟成员。现从事AR技术研发及管理工作。拥有深厚的软件工程专业背景和省部级科技项目实施管理经验，CSDN博客专家。拥有十余年软件开发及项目管理经验。

【目录】

目  录

第 1章 AR Foundation入门 1

1．1 增强现实技术概述 1

1．1．1 AR概述 1

1．1．2 AR技术 2

1．1．3 AR技术应用 4

1．2 AR技术原理 4

1．2．1 位置追踪 4

1．2．2 视觉校准 6

1．2．3 惯性校准 7

1．2．4 3D重建 7

1．3 AR Foundation概述 8

1．3．1 AR Foundation与ARCore/ARKit 8

1．3．2 AR Foundation

支持的功能 9

1．3．3 AR Foundation

功能概述 10

1．3．4 AR Foundation体系

架构概述 11

1．3．5 基本术语 11

1．4 开发环境准备 13

1．5 Android开发环境配置 16

1．5．1 插件导入 16

1．5．2 设置开发环境 17

1．5．3 搭建基础框架 19

1．5．4 AppController 21

1．5．5 运行Helloworld 22

1．6 连接设备调试应用 24

1．6．1 打开手机USB调试 24

1．6．2 设置手机Wi-Fi调试 25

1．6．3 调试AR应用 26

1．7 iOS开发环境配置 27

1．7．1 插件导入 27

1．7．2 设置开发环境 29

1．7．3 搭建基础框架 30

1．7．4 AppController 32

1．7．5 生成并配置XCode工程 34

1．7．6 运行Helloworld 36

第 2章 AR Foundation基础 39

2．1 AR Foundation体系架构 39

2．1．1 AR子系统概念 40

2．1．2 AR子系统使用 40

2．1．3 跟踪子系统 41

2．2 AR Session & AR Session Origin 42

2．2．1 AR Session 42

2．2．2 AR Session Origin 44

2．3 可跟踪对象 46

2．3．1 可跟踪对象管理器 47

2．3．2 可跟踪对象事件 47

2．3．3 管理可跟踪对象 48

2．4 Session管理 49

第3章 平面检测与参考点管理 51

3．1 平面管理 51

3．1．1 平面检测 51

3．1．2 可视化平面 52

3．1．3 个性化渲染平面 52

3．1．4 开启与关闭平面检测 55

3．1．5 显示与隐藏已检测平面 57

3．2 射线检测 58

3．2．1 射线检测概念 59

3．2．2 射线检测详解 60

3．3 点云与参考点 61

3．3．1 点云 61

3．3．2 参考点 63

3．4 平面分类 66

第4章 图像与物体检测跟踪 69

4．1 2D图像检测跟踪 69

4．1．1 图像跟踪基本操作 69

4．1．2 图像跟踪启用与禁用 71

4．1．3 多图像跟踪 72

4．1．4 运行时创建参考图像库 76

4．1．5 运行时切换参考图像库 76

4．1．6 运行时添加参考图像 78

4．2 3D物体检测跟踪 80

4．2．1 获取参考物体空间

特征信息 81

4．2．2 扫描获取物体空间特征

信息的注意事项 83

4．2．3 AR Tracked Object Manager 84

4．2．4 3D物体识别跟踪基本操作 85

4．2．5 3D物体跟踪启用与禁用 86

4．2．6 多物体识别跟踪 87

第5章 人脸检测跟踪 90

5．1 人脸检测基础 90

5．1．1 人脸检测概念 90

5．1．2 人脸检测技术基础 91

5．2 人脸姿态与网格 92

5．2．1 人脸姿态 92

5．2．2 人脸网格 94

5．3 人脸区域与多人脸检测 97

5．3．1 人脸区域 97

5．3．2 多人脸检测 100

5．4 BlendShapes 101

5．4．1 BlendShapes基础 102

5．4．2 BlendShapes技术原理 103

5．4．3 BlendShapes的使用 105

第6章 光影效果 108

6．1 光照基础 108

6．1．1 光源 108

6．1．2 光与材质的交互 109

6．1．3 3D渲染 110

6．2 光照估计 111

6．2．1 3D光照 111

6．2．2 光照一致性 112

6．2．3 光照估计操作 112

6．3 环境光反射 115

6．3．1 Cubemap 115

6．3．2 PBR渲染 116

6．3．3 Reflection Probe 117

6．3．4 纹理采样过滤 118

6．3．5 使用Environment Probe 119

6．3．6 AR Environment

Probe Manager 121

6．3．7 性能优化 123

6．4 使用内置实时阴影 124

6．4．1 ShadowMap技术原理 124

6．4．2 使用实时阴影 125

6．4．3 阴影参数详解 129

6．5 Projector阴影 130

6．5．1 ProjectorShadow 131

6．5．2 BlobShadow 133

6．5．3 参数详解 134

6．6 Planar阴影 134

6．6．1 数学原理 135

6．6．2 代码实现 136

6．7 伪阴影 140

6．7．1 预先制作阴影 141

6．7．2 一种精确放置物体的方法 142

第7章 持久化存储与多人共享 145

7．1 锚点 145

7．1．1 锚点概述 145

7．1．2 使用锚点 146

7．1．3 云锚点 146

7．2 ARWorldMap 148

7．2．1 ARWorldMap概述 148

7．2．2 ARWorldMap实例 149

7．3 协作Session 152

7．3．1 协作Session概述 153

7．3．2 协作Session实例 156

7．3．3 使用协作Session的

注意事项 160

第8章 摄像机图像获取与

自定义渲染管线 162

8．1 获取GPU图像 162

8．1．1 获取摄像头原始图像 162

8．1．2 获取屏幕显示图像 163

8．2 获取CPU图像 165

8．2．1 AR摄像机图像数据流 166

8．2．2 从CPU中获取摄像头图像 166

8．3 边缘检测原理 173

8．3．1 卷积 173

8．3．2 Sobel算子 174

8．4 CPU图像边缘检测实例 175

8．5 可编程渲染管线 178

第9章 肢体动捕与遮挡 181

9．1 2D人体姿态估计 181

9．1．1 人体骨骼关键点检测 181

9．1．2 使用2D人体姿态估计 182

9．2 3D人体姿态估计 185

9．2．1 使用3D人体姿态

估计的方法 185

9．2．2 使用3D人体姿态

估计实例 194

9．3 人形遮挡 195

9．3．1 人形遮挡原理 196

9．3．2 人形遮挡实现 198

第 10章 摄像机与手势操作 202

10．1 场景操作 202

10．1．1 场景操作方法 202

10．1．2 场景操作实例 203

10．2 同时开启前后摄像头 204

10．3 环境交互 207

10．3．1 射线检测 207

10．3．2 手势检测 208

10．4 手势控制 210

10．4．1 单物体操控 210

10．4．2 多物体场景操控单

物体对象 212

10．4．3 多物体操控 215

10．4．4 物体操控模块 218

第 11章 3D音视频 220

11．1 3D音频 220

11．1．1 3D声场原理 221

11．1．2 声波与双耳间的互动 222

11．1．3 头部关联传导函数 223

11．1．4 头部转动与声音位置 223

11．1．5 早期反射和混音 223

11．1．6 声音遮挡 224

11．1．7 指向性 225

11．1．8 Ambisonics 225

11．1．9 下载Resonance

Audio SDK 226

11．1．10 导入SDK 226

11．1．11 Resonance Audio

components 226

11．1．12 使用共振音频 227

11．1．13 Room effects 230

11．1．14 Resonance Audio API 231

11．2 3D视频 232

11．2．1 Video Player组件 232

11．2．2 3D视频播放实现 234

第 12章 设计原则 238

12．1 移动AR带来的挑战 238

12．1．1 用户必须移动 238

12．1．2 要求手持设备 239

12．1．3 要求必须将手机

放在脸前 239

12．1．4 操作手势 239

12．1．5 用户必须打开App 240

12．2 移动AR设计准则 240

12．2．1 有用或有趣 240

12．2．2 虚拟和真实的混合

必须有意义 240

12．2．3 移动限制 241

12．2．4 心理预期与维度转换 241

12．2．5 环境影响 241

12．2．6 视觉效果 242

12．2．7 UI设计 242

12．2．8 沉浸式交互 243

12．3 移动AR设计指南 243

12．3．1 环境 244

12．3．2 用户细节 245

12．3．3 虚拟内容 247

12．3．4 交互 252

12．3．5 视觉设计 256

12．3．6 真实感 260

第 13章 性能优化 264

13．1 移动平台性能优化基础 264

13．1．1 影响性能的主要因素 264

13．1．2 AR常用调试方法 265

13．1．3 Unity Profiler 266

13．1．4 Frame Debugger 270

13．2 Unity Profiler使用 271

13．2．1 CPU使用情况分析器 272

13．2．2 渲染情况分析器 274

13．2．3 内存使用情况分析器 274

13．2．4 物理分析器 275

13．2．5 音视频分析器 276

13．2．6 UI分析器 277

13．2．7 全局光照分析器 277

13．3 性能优化的一般步骤 278

13．3．1 收集运行数据 278

13．3．2 分析运行数据 279

13．3．3 确定问题原因 281

13．4 移动设备性能优化 283

13．5 渲染优化 284

13．5．1 渲染流程 284

13．5．2 CPU瓶颈 285

13．5．3 GPU瓶颈 288

13．6 代码优化 289

13．6．1 内存管理 289

13．6．2 垃圾回收 290

13．6．3 对象池 293

13．7 UI优化 294

13．7．1 UI Drawcall优化 295

13．7．2 动静分离 295

13．7．3 图片优化 296

参考文献 298