本书针对虚拟现实与增强现实的相关岗位需求，以 Unity3D 为背景，结合 Panno2VR、PTGUI 等

全景软件，以项目任务为主线，遵循“循序渐进、实用为主”的原则安排全书的整体结构和内容。全

书由八个项目构成，均以岗位任务驱动的模式制作讲解，每个项目均有学习目标、任务，每个任务又

包括任务描述、相关知识、任务实施、拓展任务、任务评价等。任务之后配有相应习题，以帮助读者

进一步巩固知识技能。

本书适合作为高等职业院校虚拟现实、增强现实相关课程的教材，也可作为培训机构的教材，以

及广大 VR/AR 爱好者与从业者的自学参考用书。

5G商用加速到来，开启了VR/AR产业发展的新一轮热潮，推动VR/AR的应用范围从直播、

游戏等消费娱乐领域，加速向工业、医疗、教育等垂直领域渗透，实现规模化发展。中华人民

共和国工业和信息化部（简称工信部）曾提出，要引导工业互联网平台提升增强现实 / 虚拟现

实等新技术支撑能力，推广 5G + VR/AR、赛事直播、游戏娱乐、虚拟购物等应用，促进新型

信息消费。虚拟现实技术解锁的多种应用新场景正变成现实。

本书结合作者多年的教学、设计经验，根据企业相关岗位的需求，针对高职高专院校虚

拟现实相关课程的专业技能需求，以 Unity3D 为背景，结合 panno2VR、PTGUI 等全景软件，

以岗位任务为引领，以工作任务为载体，选择典型教学案例任务，做到知识与工作任务紧密融

合。项目任务设置遵循“循序渐进、实用为主”的原则，注重学生实践动手能力的培养，符合

学生认知学习规律。任务制作过程中力求遵循“由易到难、先简后繁”的顺序，并对使用中出

现的问题和技术难点进行了较全面的剖析，使教材具有趣味性和启发性。通过项目任务的学习

与强化训练，学生能领悟并运用相关软件完成虚拟现实 / 增强现实的设计实现。

本书的项目案例以岗位工作任务驱动模式制作讲解，每个项目均由学习目标和任务组成，

每个任务又包括任务描述、相关知识、任务实施、拓展任务、任务评价等。项目最后配有相应

习题，以帮助读者进一步巩固知识技能。

本书由八个项目构成。

项目一：虚拟现实技术基础。本项目通过 2 个任务介绍虚拟现实技术的特征、组成、分类、

关键技术、发展历程趋势、应用领域、VR/AR/MR/XR 区分，以及虚拟现实系统的输入、输出、

生成等硬件设备。

项目二：VR 全景漫游。本项目通过 3 个任务介绍全景图片制作、VR 全景漫游制作以及

全景图片合成的方法。

项目三：Unity3D 交互基础。本项目通过 3 个任务介绍 Unity3D 操作基础、移动交互、材

质动态修改方法，并详细介绍了资源管理、游戏发布、脚本使用、物体运动控制、模型导入、

材质创建使用和 UI 系统。

项目四：Unity3D 角色控制。本项目通过 2 个任务介绍 Unity3D 角色控制系统，并对资源

包的获取安装，第一、第三人称角色控制器的具体运用做出详细说明。

2112016.indd 1 2022-6-1 16:16:35

II

虚拟现实与增强现实项目教程 

项目五：U3D 地形与导航。本项目通过 2 个任务介绍地形系统和导航系统，对地形的创

建编辑、环境资源包、天空盒以及几种场景导航运用进行详细的说明。

项目六：Unity3D 物理引擎。本项目通过 2 个任务介绍刚体、碰撞器与触发器的具体使用。

项目七：Unity3D 游戏开发。本项目综合运用 Unity3D 完成第三人称角色射击游戏的设计

制作。

项目八：AR 交互设计。本项目通过 3 个任务介绍 AR 的设计开发，并对 EasyAR 的平面、

3D 图像识别，EasyAR 模型交互操作进行详细介绍。

本书由张福峰、张芷齐任主编，李玉虹、王耀辉、王敏、李俊荣任副主编，唐叶、张植才、

金会赏、王晓兰参与编写。具体编写分工如下：项目一由王耀辉编写；项目二由金会赏、唐叶

编写；项目三由李俊荣、张植才编写；项目四由李玉虹编写；项目五、八由张福峰编写；项目

六由张芷齐编写；项目七由王敏、王晓兰编写。全书由张福峰统稿。

本书在编写过程中参考了相关教材和网站资料，在此向相关作者表示衷心的感谢！

由于编者水平有限，加上编写、出版时间仓促，书中疏漏和不妥之处在所难免，恳请广

大读者批评指正。

编 者

2021 年 11 月

项目一 虚拟现实技术基础 1

任务 1 虚拟现实技术  1

任务描述 1

相关知识 2

一、虚拟现实技术  2

二、虚拟现实技术的特征 3

三、虚拟现实系统的组成 4

四、虚拟现实系统的分类 5

五、虚拟现实关键技术 9

六、虚拟现实技术发展历程 11

七、虚拟现实技术发展趋势16

八、我国虚拟现实产业发展情况 16

九、虚拟现实应用领域 17

十、区分 VR、AR、MR、XR 20

任务实施21

汽车之家·VR 全景看车  21

拓展任务23

任务评价24

任务 2？ 虚拟现实系统的硬件设备24

任务描述24

相关知识24

一、虚拟现实的硬件设备  24

二、虚拟现实系统的输入设备 25

三、虚拟现实系统的输出设备 31

四、虚拟现实系统的生成设备 37

任务实施37

选择一款合适的 VR 眼镜 37

拓展任务40

任务评价40

小结  40

习题 41

 项目二 VR 全景漫游  43

任务 1 全景图片制作43

任务描述43

相关知识44

一、全景图  44

二、全景图创建 44

任务实施45

一、前期准备 45

二、摄影机设置 46

三、渲染设置 46

四、PS 处理48

拓展任务9

任务评价51

任务 2？ VR 全景制作52

任务描述52

相关知识53

一、VR 全景制作软件 53

二、Pano2VR 53

任务实施63

一、添加场景63

二、输出全景 63

三、添加图像 64

四、添加视频 64

五、小行星效果 65

六、设置默认视图  66

七、添加热点66

八、添加皮肤 67

拓展任务67

任务评价68

任务 3？ 全景图片合成 69

任务描述9

相关知识69

一、全景图片拍摄  69

二、初识 PTGui70

三、全景图的不同形式 71

四、不同形式全景图转换  72

任务实施74

一、加载图像74

二、对准图像74

三、创建全景图 76

四、Photoshop 补地 77

五、Photoshop 补天 78

六、生成 VR 全景 79

拓展任务79

任务评价80

小结 80

习题 81

 项目三 Unity3D 交互基础  82

任务 1？ 初识 Unity3D 82

任务描述82

相关知识82

一、安装软件82

二、启动软件83

三、创建项目 85

四、软件界面 85

五、基本操作 88

六、视图控制 91

七、资源管理 92

八、游戏发布 93

任务实施97

一、新建项目97

二、布置场景97

三、游戏分布98

拓展任务100

任务评价 101

任务 2？ Unity3D 移动交互101

任务描述101

相关知识 102

一、脚本入门 102

二、变量103

三、基本数据类型  104

四、GameObject 与 gameObject 105

五、Transform 与 transform  105

六、transform 与 gameObject 105

七、Unity3D 导入 3ds Max 模型106

任务实施 109

一、移动到指定目标点？109

二、键盘控制物体移动113

三、控制物体自动旋转116

四、拖动鼠标旋转物体118

拓展任务119

任务评价 121

任务 3？ 动态修改材质 122

任务描述122

相关知识 122

一、材质创建与使用 122

二、UI 系统 127

任务实施 132

一、搭建场景 132

二、创建材质 133

三、创建 UI 对象 133

四、切换材质135

拓展任务 139

任务评价140

小结 141

习题 141

 项目四 Unity3D 角色控制 143

任务 1？ 第一人称控制器143

任务描述143

相关知识 143

一、标准资源包简介143

二、资源包获取安装144

三、导入资源包 146

四、Prototyping（原型） 147

五、FirstPersonCharacter

 （第一人称角色） 148

任务实施 150

一、导入资源包150

二、FPSController 151

拓展任务 152

任务评价153

任务 2？ 第三人称控制器 154

任务描述 154

相关知识154

ThirdPersonCharacter（第三人称角色）154

任务实施155

一、ThirdPersonController  155

二、AiThirdPersonController 157

三、角色模型控制 157

拓展任务60

任务评价 164

小结 164

习题164

 项目五 U3D 地形与导航 166

任务 1？ 地形系统 166

任务描述 166

相关知识167

一、创建和编辑地形167

二、环境资源包 170

三、天空盒（Skybox）172

任务实施 177

一、创建与编辑 177

二、绘制贴图、树、草 178

三、添加海洋 180

四、添加第一人称控制器 180

拓展任务181

任务评价 183

任务 2？ 导航系统184

任务描述184

相关知识184

一、导航网格（NavMesh）  184

二、导航视图 184

三、导航网格代理  186

四、分离网格链接 （Off Mesh Link）187

五、导航网格障碍187

任务实施 188

一、导航188

二、坡度导航 190

三、选择导航 192

拓展任务195

任务评价 198

小结  198

习题 198

 项目六 Unity3D 物理引擎 ？ 200

任务 1？ 刚体 200

任务描述 200

相关知识 200

一、Unity3D 物理引擎 200

二、刚体（Rigidbody） 201

任务实施204

一、创建场景对象  204

二、设置材质 204

三、生成砖块对象  205

四、创建子弹对象 206

五、销毁子弹对象 207

拓展任务 208

任务评价208

任务 2？ 碰撞器与触发器 209

任务描述 209

相关知识 210

一、Unity3D 碰撞器 210

二、Unity3D 触发器213

任务实施214

一、创建场景对象 214

二、用键盘控制物体移动 216

三、控制相机跟随主角移动 216

四、控制金币旋转 217

五、显示分数 217

六、触发检测吃金币 218

七、添加音效 218

拓展任务 219

任务评价221

小结  222

习题 

 项目七 Unity3D 游戏开发

任务？ 射击游戏开发 

任务描述

相关知识

预制体（Prefab）225

任务实施228

一、布置场景对象  228

二、添加主角229


三、让主角动起来  230

四、添加动画控制器 231

五、添加刚体与碰撞235

六、相机跟随 235

七、敌人突袭而来  236

八、为生存而战斗 243

九、敌人接踵而至  246

拓展任务252

任务评价254

小结254

习题  255

 项目八 AR 交互设计 256

任务 1？ 走进 AR 世界256

任务描述 256

相关知识57

一、初识 AR 257

二、AR 平台 259

任务实施261

一、百度地图 AR 实景导航 261

二、高德地图 AR 驾车导航 261

拓展任务262

任务评价 263

任务 2？ EasyAR 识别跟踪 263

任务描述63

相关知识 263

一、EasyAR 产品概览 263

二、注册下载265

三、申请 Sence 许可证密匙  266

四、EasyAR Sense Unity 资源包66

五、EasyAR 平面图像跟踪 267

六、案例分析——EasyAR 平面图像 跟踪268

七、项目发布 271

八、EasyAR3D 物体跟踪  272

九、案例分析——3D 物体跟踪 273

任务实施 274

一、EasyAR 平面图像跟踪274

二、EasyAR 3D 物体跟踪 278

拓展任务 280

任务评价283

任务 3？ EasyAR 模型交互操作 284

任务描述 284

相关知识 284

一、移动设备的触控操作 284

二、运行平台检测 286

三、触控操作实例  287

任务实施289

一、双指缩放模型  289

二、单指旋转模型  292

三、单指移动模型 293

四、鼠标拖动模型 294

五、更换模型材质 295

六、AR 模型脱卡296

七、按钮切换模型 297

拓展任务 300

任务评价 304

小结 305

习题 305

张福峰，男，沧州职业技术学院副教授，任教以来，讲授课程：《动效设计》、《虚拟现实》、《Unity3D》、《AE》、《3ds Max基础》、《3ds Max室内》、《3ds Max室外》、《Photoshop》、《PHP》、《微机组装与维护》、《计算机文化基础》等。主持省教育学会与市教育科学规化课题2项，主编高职高专教材《3DS MAX2009三维设计能力教程》《3DS MAX2012三维设计能力教程(第二版)》《数字图像处理案例教程-Photoshop》等三本，副主编高职高专教材《3DS MAX室内外效果图设计教程》等3本，参编《土建工程CAD》等2本，自编校本教材1本，在省级以上刊物发表论文10多篇。李玉虹(1969-)：沧州职业技术学院信息系主任、教授。1989.6毕业于河北师范大学，理学学士、工学学士。全国高等院校计算机基础教育研究会专业委员会常务理事、国家职业技能鉴定高级考评员、河北省专业技术职务任职资格评审委员会委员、河北省高职高专教学指导委员会委员、河北省发改委评标专家、河北省高新技术企业认定评审技术专家、河北省政府采购评审专家、沧州市优秀教师、沧州市师德先进个人；主要担任《网页制作》、《动态网页设计》等课程的教学任务，20余次被评为学院“教学质量优秀”；近年来，主编高职高专教材11部，中文核心期刊论文7篇；2009年所负责的《网页制作》课程被评为省级精品课程；教学设计《网页设计与制作》获河北省职业学校优秀教学设计评比二等奖；课件《色彩知识》、《Flash动画制作》分获第七届、第八届全国多媒体课件大赛高职组三等奖。

本书适合作为高等职业院校虚拟现实、增强现实相关课程的教材，也可作为培训机构的教材，以
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及广大 VR/AR 爱好者与从业者的自学参考用书。