工業和信息化精品系列教材信息技術（拓展模塊）虛擬現實模塊十一目錄了解虛擬現實虛擬現實應用開發虛擬現實應用程序的開發任務一任務二任務三虛擬現實技術是集成計算機、電子信息、傳感器等技術實現環境模擬的典型信息化技術。發展至今，虛擬現實技術在教育培訓、醫療康復、國防航空、設計規劃、影視娛樂等領域已被廣泛應用。本任務將介紹虛擬現實技術的概念、發展歷程、應用場景和未來趨勢等知識，再通過搜索虛擬現實技術類型的關鍵詞和虛擬現實技術的相關特點等進行實踐操作，加深讀者對虛擬現實的理解。任務描述任務描述了解虛擬現實任務一相關知識（一）虛擬現實技術的概念（二）虛擬現實技術的發展歷程（三）虛擬現實技術的應用場景相關知識了解虛擬現實任務一（四）虛擬現實技術的未來趨勢（一）虛擬現實技術的概念虛擬現實（VirtualReality，VR）是一種依靠計算機為載體的集合技術的總稱，開發者利用對計算機3D圖形的運算，衍生出包括多媒體、仿真、傳感、立體顯示等多項系統技術。動態環境建模技術立體顯示和傳感器技術應用系統開發工具實時三維圖形生成技術系統集成技術（二）虛擬現實技術的發展歷程虛擬現實技術到今天已經走過了半個多世紀的歷程，主要分為以下4個階段。萌芽階段（1963年以前）探索階段（1963年～1972年）發展階段（1973年～1989年）應用階段（1990年至今）（三）虛擬現實技術的應用場景虛擬現實技術最開始被廣泛應用在軍事和航空領域，隨著技術越來越完善，在建筑設計、工程、教育及產品設計等領域上都獲得了良好的發展。醫療教育建筑設計房地產開發文物考古應急推演城市規劃軍事航天娛樂游戲（四）虛擬現實技術的未來趨勢從我國當下的實際情況來看，虛擬現實技術在未來很長一段時間內具有非常廣闊的發展前景，其未來的發展趨勢主要表現在以下6個方面。01新型交互設備02三維圖形顯示技術進一步提高03智能化語音虛擬現實建模04人機交互更貼近真實世界05傳感采集技術進一步拓展06建立和完善虛擬現實的生態系統任務實踐（1）從2013年開始，我國在虛擬現實技術方面不斷進步，在圖像處理、眼球捕捉、3D聲場、機器視覺等領域獲得了一大批具有自主知識產權的專利，正在建立覆蓋硬件與軟件、內容制作與分發、應用與服務等環節的技術標準體系。結合上述情形搜索虛擬現實技術的相關內容，并回答下列問題。①虛擬現實技術有哪些主要類型？②我國虛擬現實技術的發展歷程是怎樣的？③在虛擬現實產業領域，我國的現實情況如何？有哪些突出的成就？了解虛擬現實任務一任務實踐（2）在互聯網中搜索虛擬現實技術的特點，根據表中所示的關鍵詞填寫相關內容。了解虛擬現實任務一特點具體內容多感知性沉浸性交互性動作性構想性自主性目錄了解虛擬現實虛擬現實應用開發虛擬現實應用程序的開發任務一任務二任務三基于虛擬現實技術的生態系統是一個極其復雜的系統，它將各種先進的硬件和軟件技術按照一定的標準集合在一起。這個系統創建的虛擬現實環境，需要為用戶提供可能出現的各種交互操作，不僅需要硬件設備的支持，還需要通過功能強大的工具進行設計和開發。本任務將介紹虛擬現實應用的常用開發工具Unity3D和UnrealEngine4，以及這兩款工具的應用開發流程、特點和差異等相關知識，并通過搜索認識其他一些虛擬現實的應用開發工具，以及羅列Unity3D和UnrealEngine4支持的平臺等實踐操作，加深讀者對虛擬現實應用開發的理解。任務描述任務描述虛擬現實應用開發任務二相關知識（一）虛擬現實應用開發的工具（二）虛擬現實應用開發的流程（三）不同虛擬現實引擎開發工具的特點和差異相關知識虛擬現實應用開發任務二（一）虛擬現實應用開發的工具虛擬現實應用開發工具主要用于提供虛擬交互、動畫和物理仿真等的控制語言，可以應用在不同的硬件配置環境中，為開發廣泛的虛擬現實應用系統而開發的工具。Unity3DUnrealEngine4用于開發跨平臺2D和3D體驗的虛擬現實應用開發工具，支持手機、平板電腦、個人計算機、游戲主機、增強現實和虛擬現實設備等虛擬現實平臺的應用開發，可以為游戲、汽車、建筑工程和影視動畫等多個領域中的開發者提供開發工具一個完全基于C++開發的游戲引擎，可以創建逼真的視覺畫面和沉浸式體驗，并完整構建游戲、汽車、航空、建筑和輔助數據可視化等虛擬現實應用（二）虛擬現實應用開發的流程虛擬現實應用開發的流程主要有3個部分。（二）虛擬現實應用開發的流程在利用UnrealEngine4進行虛擬現實應用開發時，其整套流程可劃分為場景建模、模型優化、貼圖制作、藍圖編輯和打包輸出等關鍵過程。（三）不同虛擬現實引擎開發工具的特點和差異Unity3D是一款對開發者十分友好的虛擬現實應用開發引擎，不但允許開發者在開發時編寫程序代碼，而且可以同時使用圖形和代碼，具有可視化的編輯窗口和層級式的綜合開發環境，能夠讓開發者在極短的周期內掌握相關操作，進行虛擬現實的應用開發工作。1．Unity3D01場景02模型03腳本04攝像機05物理引擎06粒子系統（三）不同虛擬現實引擎開發工具的特點和差異UnrealEngine4的本質是一款游戲引擎，其項目保存著構成游戲所需的所有內容和代碼。2．UnrealEngine401020304材質系統光照系統藍圖系統物理系統任務實踐（1）在互聯網中搜索一些其他的虛擬現實應用開發工具，并試著繪制其工作流程圖，了解其面對的平臺和用戶，完整填寫表。開發工具支持的平臺Unity3D支持Unreal支持的所有平臺，外加NintendoWii、Hololens、XboxOne、FacebookGameroom等UnrealEngine4Oculus、Steam、HTCVive、PlaystationVR、Mac、iOS/ARKit、三星GearVR、GoogleVR、LeapMotion和OSVRCryEngineLumberyard虛擬現實應用開發任務二（2）根據本任務所講的知識，在互聯網上搜索相關內容，總結出虛擬現實應用開發的基本流程，并繪制出流程圖。目錄了解虛擬現實虛擬現實應用開發虛擬現實應用程序的開發任務一任務二任務三Unity3D占據了虛擬現實應用開發領域的“半壁江山”，是如今絕大多數游戲開發團隊的首選3D引擎，并且它在2D上的表現也極為優秀。為了推進虛擬現實技術的發展，同學們需要積極學習相關的知識和技能，把自己打造成虛擬現實應用開發領域的技術先鋒，為國家“十四五”科技創新規劃做出貢獻。本任務將介紹Unity3D的操作界面和簡單應用，然后通過下載、安裝和使用Unity3D虛擬現實應用開發程序進行實踐操作。任務描述任務描述虛擬現實應用程序的開發任務三相關知識（一）Unity3D的操作界面（二）Unity3D的簡單應用相關知識虛擬現實應用程序的開發任務三（一）Unity3D的操作界面Unity3D的操作界面是進行虛擬現實應用開發的主要區域，也被稱為Unity編輯器，主要包含7個部分。（二）Unity3D的簡單應用Unity需要新建一個項目才能啟動其操作界面，新建項目之前需要用戶登錄并激活許可證。激活許可證通常需要先啟動UnityHub，在UnityHub左側單擊“首選項”按鈕，在窗口左側的窗格中單擊“許可證管理”選項卡，單擊“添加”按鈕，按照提示添加許可