UnityAR与VR开发快速上手吴雁涛

Unity3D是一款跨平台3D、2D游戏及互动内容开发引擎，并有着广泛的影响力。随着近年增强现实和虚拟现实的兴起，很多增强现实和虚拟现实的技术提供方都提供了基于Unity3D的SDK包。本书讲解Unity平台AR与VR开发，通过本书读者可以快速了解增强现实和虚拟现实的基本概念、应用实例，学习相关SDK的使用，并且参照例子上手制作出自己的AR/VR作品。 本书共分为18章，详细讲解Unity的安装和使用、AR（增强现实）背景、EasyAR开发AR及实例、Vuforia开发AR及实例、ARCore开发AR及实例、Mapbox与ARCore的配合使用及实例、VR（虚拟现实）背景、Google VR开发VR及实例、VRTK开发VR及实例等内容，使读者掌握Unity3D制作AR/VR产品的方法，快速进入AR/VR应用开发之门。 本书适合使用Unity3D平台开发AR/VR游戏和应用的移动开发人员，也适合高等院校和培训机构移动游戏开发课程的师生教学参考。

章 Unity的基本介绍 1

1.1 功能特点 1

1.1.1 Unity简介 1

1.1.2 Unity的特点 1

1.2 版本及费用 2

1.3 下载和安装 3

1.3.1 Unity版本的选择和Unity Hub 3

1.3.2 下载 3

1.3.3 Unity Hub安装和许可证激活 4

1.3.4 用Unity Hub安装Unity 7

1.4 Unity官方提供的学习资源 10

1.4.1 Unity Hub的链接资源 10

1.4.2 官方网站上的资源 11

1.4.3 Unity商城 12

第2章 Unity的世界和编辑器主要界面介绍 13

2.1 理解Unity的世界 13

2.1.1 虚拟的三维世界 13

2.1.2 必须存在的转换 14

2.1.3 层级的结构 14

2.1.4 组件决定游戏对象 14

2.1.5 场景和摄像机 14

2.2 理解Unity项目的结构 15

2.3 关于翻译 16

2.4 启动界面 17

2.4.1 新建项目 17

2.4.2 添加已有项目 18

2.4.3 打开项目 18

2.4.4 版本变更 19

2.5 默认界面 20

2.6 场景窗口 21

2.6.1 基本操作 21

2.6.2 变形工具 22

2.6.3 其他辅助工具 24

2.7 “Game”窗口 25

2.8 “Hierarchy”窗口 26

2.9 “Inspector”窗口 27

2.10 “Project”窗口 30

2.11 “Console”窗口 32

第3章 Unity快速入门 33

3.1 场景 33

3.2 游戏对象 35

3.3 摄像机游戏对象 36

3.4 组件 39

3.5 预制件 40

3.6 其他常用内容 41

3.6.1 3D模型 41

3.6.2 刚体 42

3.6.3 重力 43

3.6.4 物理特性 44

3.6.5 穿透 45

3.6.6 粒子系统 45

3.6.7 声音播放 46

3.6.8 视频播放 47

3.7 Unity GUI 48

3.7.1 渲染模式 48

3.7.2 矩阵变换（Rect Transform） 50

3.7.3 响应脚本 52

3.8 脚本 54

3.8.1 基本介绍 54

3.8.2 MonoBehaviour 55

3.8.3 Transform属性 56

3.8.4 GameObject 58

3.8.5 常用事件 58

3.8.6 Instantiate 59

3.8.7 Destroy 60

3.8.8 获取指定游戏对象 61

3.8.9 获取指定的组件 62

3.8.10 协程 63

3.8.11 场景切换 63

3.8.12 DontDestroyOnLoad 64

3.8.13 SendMessage 64

3.9 资源包的导入和导出 66

3.9.1 导入资源包 66

3.9.2 导出资源包 66

3.10 生成应用 67

3.10.1 生成Windows应用 68

3.10.2 生成Android应用 70

3.10.3 发布iOS应用 74

3.11 Unity商城资源下载和导入 76

3.12 Unity程序设计新手建议 79

第4章 增强现实介绍 81

4.1 基本概念 81

4.2 支持平台 81

4.3 实现方式 81

4.4 典型案例 83

4.5 常用增强现实SDK 88

4.6 现状和前景 89

第5章 基于EasyAR SDK的增强现实的开发 90

5.1 EasyAR简介 90

5.1.1 基本介绍 90

5.1.2 版本和功能 90

5.1.3 支持平台 91

5.1.4 官方演示例子 91

5.2 获取Key 91

5.3 下载导入开发包 93

5.4 EasyAR SDK概述 94

5.4.1 总体结构 94

5.4.2 EasyAR_Tracker（EasyAR追踪器） 96

5.4.3 CameraDevice（摄像设备） 97

5.4.4 ARCamera（Unity摄像机） 97

5.4.5 EasyAR SDK中类的使用 98

5.4.6 图片识别度检测 98

5.5 识别图片显示3D模型 98

5.5.1 基础的例子——识别一个图片显示3D模型 98

5.5.2 图片识别的两个关键类 100

5.5.3 从多张图片中只识别出一张图片 103

5.5.4 从多张图片中同时识别出多张图片 107

5.6 识别图片播放视频 109

5.6.1 在平面上播放视频 109

5.6.2 视频播放的关键类 115

5.6.3 在3D物体上播放视频 116

5.6.4 播放透明视频 117

5.7 识别物体 118

5.8 相关的程序控制 122

5.8.1 图片识别后的控制 122

5.8.2 通过程序控制图片识别 126

5.8.3 物体识别后的控制 128

5.8.4 视频播放控制 131

5.9 涂涂乐 135

5.10 脱卡 140

第6章 EasyAR SDK示例开发 145

6.1 主要思路 145

6.2 示例设计 145

6.2.1 添加基本内容 145

6.2.2 演示的功能设计 146

6.2.3 Unity3D场景设计 148

6.2.4 界面设计 150

6.3 准备工作 151

6.4 新建项目 155

6.5 启动加载场景开发 155

6.5.1 设置场景 156

6.5.2 脚本编写 159

6.6 主菜单场景开发 161

6.6.1 设置场景 161

6.6.2 脚本编写 163

6.7 关于场景开发 165

6.8 返回功能开发 165

6.8.1 设置场景 165

6.8.2 脚本编写 166

6.8.3 其他场景的设置 168

6.9 识别单图场景开发 169

6.9.1 准备工作 169

6.9.2 场景基础设置 169

6.9.3 识别图片显示文字 170

6.9.4 识别图片显示UI 171

6.9.5 识别图片跳转URL 173

6.9.6 识别图片显示3D模型 174

6.10 识别多图场景开发 175

6.10.1 场景互动基本思路 175

6.10.2 用有限状态机的理念重新整理思路 177

6.10.3 场景基础设置 179

6.10.4 3D模型动作关系修改 181

6.10.5 3D模型添加碰撞 185

6.10.6 Yuko相关逻辑的编写 188

6.10.7 UTC相关逻辑的编写 191

6.10.8 Misaki相关逻辑编写 198

6.10.9 清理警告和错误提示 202

6.11 物体识别用的模型准备 203

6.11.1 寻找合适的模型 203

6.11.2 模型修改 205

6.11.3 模型导出和转换 206

6.11.4 纸模转换制作 209

6.11.5 模型制作 212

6.12 物体识别场景开发 213

6.12.1 设置场景 213

6.12.2 脚本编写 215

6.13 视频播放场景开发 217

6.13.1 设置场景 217

6.13.2 脚本编写 219

6.14 控制识别对象场景开发 221

6.14.1 设置场景 221

6.14.2 脚本编写 222

6.15 涂涂乐场景开发 224

6.15.1 涂涂乐内容的准备 224

6.15.2 设置场景 226

6.16 脱卡场景开发 229

6.16.1 设置场景 229

6.16.2 脚本编写 232

6.17 打包 235

第7章 基于Vuforia Engine的增强现实的开发 238

7.1 Vuforia Engine简介 238

7.2 Vuforia概述 239

7.3 获取Key 240

7.4 导入开发包 242

7.5 导入Key和VuforiaConfiguration 246

7.5.1 导入Key 246

7.5.2 VuforiaConfiguration 247

7.6 添加和导入Database 248

7.6.1 添加Database 248

7.6.2 添加图片识别对象 249

7.6.3 添加方块识别对象 251

7.6.4 添加柱体识别对象 252

7.6.5 添加物体识别对象 253

7.6.6 下载Database 256

7.6.7 导入Database 257

7.7 识别图片显示模型 258

7.7.1 识别显示单个图片 258

7.7.2 识别显示的多张图片 262

7.8 识别图片播放视频 262

7.8.1 官方示例说明 262

7.8.2 借用官方例子的方法实现视频播放 263

7.9 识别方块显示模型 266

7.10 识别柱体显示模型 268

7.11 识别物体显示模型 269

7.12 模型数据获取及识别模型 272

7.12.1 模型数据的获取 272

7.12.2 识别模型 277

7.13 环境认知 280

7.13.1 Ground Plane 281

7.13.2 Mid Air 282

7.14 程序控制 284

7.14.1 识别后的控制 284

7.14.2 虚拟按钮及程序控制 290

第8章 用Vuforia做一个AR解谜小游戏 294

8.1 起因 294

8.2 思路整理 294

8.3 准备工作 296

8.3.1 拼图可行性测试 296

8.3.2 图片准备 297

8.3.3 文字和音频内容准备 298

8.3.4 其他内容准备 299

8.4 程序设计 300

8.4.1 添加基本内容 300

8.4.2 场景设计 301

8.4.3 主场景关键流程设计 302

8.5 项目搭建 303

8.6 启动场景开发 308

8.6.1 设置场景 308

8.6.2 脚本编写 311

8.7 添加系统变量 313

8.8 菜单场景开发 314

8.8.1 设置场景 314

8.8.2 脚本编写 315

8.9 主场景开发 318

8.9.1 设置场景 318

8.9.2 识别后事件脚本的编写 319

8.9.3 添加音频播放功能的编写 322

8.9.4 添加文字显示功能 324

8.9.5 根据识别图片获取信息并处理 326

8.9.6 按钮解锁功能的编写 328

8.9.7 虚拟按钮解锁功能的编写 339

8.9.8 初始提问的编写 345

8.9.9 回答阶段的编写 355

8.9.10 添加修改解谜类型的方法 358

8.10 发布 360

8.11 后记 362

第9章 基于ARCore的增强现实开发 363

9.1 ARCore简介 363

9.2 环境准备 364

9.2.1 SDK下载和导入 364

9.2.2 相关设置 365

9.3 ARCore基本结构 367

9.4 SessionConfig的配置 368

9.5 在平面上放置模型 369

9.6 光照评估 373

9.7 图片识别 375

0章 ARCore的例子 380

10.1 说明 380

10.2 场景搭建 380

10.3 菜单场景 382

10.4 异常判断和返回菜单功能 386

10.5 空中画线 388

10.5.1 设置场景 388

10.5.2 记录运动轨迹的组件 390

10.5.3 脚本的编写 392

10.5.4 脚本及按钮设置 394

10.6 运动轨迹的显示 396

10.6.1 添加ARCore Device 396

10.6.2 添加第二个Camera并设置 396

10.6.3 添加记录轨迹的线 399

10.6.4 场景中其他内容的设置 401

10.6.5 编写脚本 403

10.6.6 脚本设置 403

10.7 传送门 405

10.7.1 导入透明材质 405

10.7.2 建立隐身房间预制件 406

10.7.3 设置场景 412

10.8 发布 414

1章 基于ARCore的室内导航 416

11.1 室内导航简介 416

11.2 Unity NavMeshComponents简介 417

11.3 程序设计 418

11.3.1 添加基本内容 418

11.3.2 功能和场景设计 419

11.4 图片识别内容开发 422

11.4.1 准备工作 422

11.4.2 图片识别功能场景的设置 426

11.4.3 ARCore错误提示功能脚本的开发 434

11.4.4 图片识别功能脚本的开发 435

11.5 Debug模式开发 437

11.6 对应实际场景内容搭建和矫正 449

11.7 导航内容的开发 452

11.7.1 新建场景并复制导航内容 452

11.7.2 设置场景导航内容 452

11.7.3 导航脚本的开发 455

11.8 添加墙壁 459

11.9 添加显示的模型和菜单 460

11.10 添加Debug按钮 464

2章 Mapbox的简单使用 467

12.1 Mapbox简介 467

12.2 获取token 467

12.3 下载导入开发包 468

12.4 Mapbox总体结构 470

12.5 Mapbox Studio 471

12.5.1 Dataset 472

12.5.2 Tileset 480

12.5.3 Style 481

12.6 Mapbox显示地图 487

12.6.1 General项目配置 488

12.6.2 Image项目配置 491

12.6.3 Map Layers数据配置 492

12.6.4 动态生成多边形区域内容 493

12.6.5 动态生成线内容 496

12.6.6 动态生成点内容 497

12.6.7 动态生成内容的修改 498

12.7 Mapbox当前位置定位 501

3章 用Mapbox和ARCore做Pokemon Go 503

13.1 主要思路 503

13.2 CinemaChine介绍 503

13.2.1 CinemaChine的导入 503

13.2.2 CinemaChine基本结构 504

13.2.3 官方提供的Camera 507

13.3 示例设计 511

13.3.1 基本内容设计 511

13.3.2 场景设计 511

13.3.3 界面设计 512

13.4 准备工作 513

13.5 新建项目 514

13.6 单实例类基础内容开发 515

13.7 启动场景开发 516

13.7.1 设置场景 516

13.7.2 脚本编写 520

13.8 ARCore测试场景开发 522

13.8.1 导入并设置相关SDK 522

13.8.2 设置场景 524

13.8.3 脚本编写 525

13.9 设置场景开发 526

13.9.1 文本滚动条预制件的制作 526

13.9.2 选择按钮预制件的制作 530

13.9.3 设置场景 533

13.9.4 脚本编写 536

13.10 地图寻找场景开发 541

13.10.1 导入模型和摄像机插件 542

13.10.2 3D模型动作关系修改 543

13.10.3 设置场景 547

13.10.4 玩家动作和镜头切换 552

13.10.5 捕捉的宠物制作 554

13.10.6 玩家控制脚本的编写 555

13.10.7 宠物控制脚本的编写 556

13.10.8 设置预置宠物 560

13.10.9 编写宠物初始化脚本 563

13.10.10 编写宠物单击处理 566

13.11 普通捕捉场景开发 567

13.11.1 添加陀螺仪控制Camera旋转 567

13.11.2 添加显示摄像头内容 569

13.11.3 双摄像头显示设置 571

13.11.4 添加抓捕特效 573

13.11.5 宠物生成和抓捕脚本的编写 574

13.12 ARCore捕捉场景开发 578

13.12.1 场景设置 578

13.12.2 脚本编写 579

13.13 打包 581

4章 虚拟现实简介 583

14.1 虚拟现实基本概念 583

14.2 VR设备总体介绍 583

14.3 Google Cardboard 584

14.4 HTC Vive、PSVR、Oculus Rift 584

14.5 VR应用介绍 585

14.6 VR开发常见的问题 586

5章 基于Google VR SDK针对Cardboard的虚拟现实的开发 588

15.1 Google VR简介 588

15.2 下载导入开发包 588

15.3 Google VR SDK概述 590

15.4 制作一个VR场景 592

15.4.1 设置场景 592

15.4.2 添加DOTween插件 597

15.4.3 添加注视计时单击功能 599

15.4.4 添加移动脚本 600

15.4.5 添加退出脚本 601

6章 基于VRTK的虚拟现实的开发 602

16.1 VRTK简介 602

16.2 下载导入开发包 603

16.3 VRTK基本结构 603

16.3.1 VRTK基本结构概述 603

16.3.2 VRTK基本结构搭建 604

16.3.3 VRTK模拟器的操作 608

16.4 手柄按键事件响应 609

16.5 手柄射线 612

16.6 传送 617

16.7 与物体交互 621

16.8 UI操作 630

7章 Unity访问API 632

17.1 UnityWebRequest简介 632

17.2 聚合数据的免费天气 632

17.3 获取天气信息 634

17.4 JSON的处理 639

8章 其他Unity3D相关的内容 645

18.1 单一数据存储 645

18.2 少量初始数据的存储 646

18.2.1 将数据存储在预制件里 646

18.2.2 利用ScriptableObject将数据存储为资源 647

18.3 用iTween插件进行移动、缩放、旋转操作 649

18.3.1 下载并导入插件 649

18.3.2 iTween的基本调用 650

18.3.3 常见参数 650

18.3.4 iTween实现移动 651

18.3.5 iTween实现旋转 652

18.3.6 iTween的变化值 652

18.3.7 iTween Visual Editor导入 654

18.3.8 iTween Visual Editor控制变化 655

18.3.9 iTween Visual Editor指定运动路径 656

18.4 插件推荐 659

吴雁涛，2000年西北工业大学材料科学与工程专业毕业，同年开始从事计算机相关工作，技术方向包括Web应用、Web前端、Unity3D开发等。著有图书《Unity3D平台AR与VR开发快速上手》。

Unity3D是一款跨平台3D、2D游戏及互动内容开发引擎，有着广泛的影响力。随着近年增强现实和虚拟现实技术的兴起，很多AR与VR的技术提供方都提供了基于Unity3D的SDK包。本书针对没有Unity3D编程经验的AR/VR初学者，详细讲解Unity3D开发增强现实和虚拟现实的方法，使读者能够快速使用Unity3D平台开发AR与VR应用。