1.1 VR虛擬現(xiàn)實(shí)理論知識(shí)

虛擬現(xiàn)實(shí)簡稱VR，是通過計(jì)算機(jī)圖形學(xué)來模擬出的一種三維空間，具有一定的3D成像原理，VR具有三種特性，3D的、沉浸式的、交互性的，可以使人通過聽覺、觸覺、嗅覺、來達(dá)到一種肢體上的交互。

目前市面上VR設(shè)備有很多種類，體驗(yàn)性比較好的目前還是以PC端為主，移動(dòng)端和一體機(jī)大多數(shù)效果來說體驗(yàn)感還是較差一些，但不代表所有的移動(dòng)端和一體機(jī)效果都很差，例如三星移動(dòng)端GearVR效果就要比其他設(shè)備體驗(yàn)感要強(qiáng)，不會(huì)產(chǎn)生過度的頭暈效果，但是必須要使用三星專用手機(jī)才可以使用GearVR，另外在一體機(jī)領(lǐng)域里，Pico性能較為突出，畫質(zhì)可以達(dá)到3K左右，畫面感較強(qiáng)，處理器和兼容性也較為完善。

PC端VR設(shè)備目前HTCVIVE體驗(yàn)效果較為突出，國內(nèi)排行一直在第一位，開發(fā)者和體驗(yàn)者也比較多，對(duì)于電腦配置來說也是很奢侈的，具體配置可以參考VIVE官方地址。

1.1.1安裝配置SteamVR

在安裝配置之前首先要檢查你的電腦配置是否可以達(dá)到性能要求,目前一代設(shè)備產(chǎn)品最低配置需要CPU達(dá)到Intel? Core? i5-4590/AMD FX? 8350 同等或更高配置、運(yùn)行內(nèi)存4G以上，建議8G內(nèi)存或者16G,操作系統(tǒng)：Windows? 7 SP1、Windows? 8.1 或更高版本、Windows? 10、顯卡建議最低不要低于NVIDIA? GeForce? GTX 970、AMD Radeon? R9 290 同等或更高配置。

接下來我們檢查HTCVIVE配件是否齊全，配件如下：VIVE頭戴式設(shè)備、三合一連接線、音頻線、USB短數(shù)據(jù)線、串流盒、電源線、HDMI連接線、USB數(shù)據(jù)線、VIVE操控手柄、電源適配器、Micro-USB數(shù)據(jù)線、激光定位器、電源適配器、安裝支架，具體安裝參考HTCVIVE官方說明手冊，這里不再做提示。

上述步驟檢查完成以后，將設(shè)備連接到電腦上面，然后在運(yùn)行HTCVIVE之前需要下載Steam平臺(tái)應(yīng)用，下載網(wǎng)站：https://store.steampowered.com/ 選擇安裝Steam，在安裝之前建議大家最好注冊一個(gè)Steam賬號(hào)，具體步驟官方有提示，安裝成功以后點(diǎn)擊桌面上的“Steam”圖標(biāo)按照官方說明書提示安裝即可。

1.2 Unity SteamVR插件介紹

Unity SteamVR目前是開發(fā)HTCVIVE比較完善的一款插件，而且SteamVR包含了三個(gè)示例場景用于我們進(jìn)行參考或者是學(xué)習(xí)，場景如下，球類小游戲、手臂關(guān)節(jié)演示、相機(jī)跟蹤測試等，而且在開發(fā)過程中可以通過腳本或者是其他方式來配置VR攝像機(jī)，SteamVR還給我們預(yù)留了很多以后即將開發(fā)或者是升級(jí)的一些設(shè)備，并且在插件當(dāng)中給我們提供一些開發(fā)好的功能，減少了很多垃圾代碼的產(chǎn)生，對(duì)新手來說SteamVR是開發(fā)HTCVIVE最好的引路者，目前市面上大部分的HTCVIVE游戲多數(shù)都是使用SteamVR進(jìn)行開發(fā)，插件完全免費(fèi)，可以直接在官網(wǎng)下載，目前SteamVR版本更新有三個(gè)，對(duì)于入門者，本教材直接提供VR18063001_SteamVR+Plugin_v1.2.3插件資源包，盡量做到教材同步，方便大家來統(tǒng)一學(xué)習(xí)。

SteamVR默認(rèn)給我們提供了一些核心腳本，這些腳本默認(rèn)都做了一些腳本關(guān)聯(lián)，SteamVR優(yōu)點(diǎn)適合零基礎(chǔ)開發(fā)人員，即使對(duì)于程序邏輯思維較差的同學(xué)也能開發(fā)出相應(yīng)的作品，如果你程序基礎(chǔ)較好，可以在進(jìn)行擴(kuò)展新的功能。如圖所示

1.3 SteamVR場景演示

Example場景演示：SteamVR默認(rèn)會(huì)有一個(gè)UI渲染場景，就是Example場景，在這個(gè)場景當(dāng)中我們可以看到一些Box盒子對(duì)象，這些對(duì)象顯示了很多UI，所以這個(gè)場景主要是負(fù)責(zé)渲染UI用的，可以看到Hierarchy面板當(dāng)中[SteamVR]對(duì)象上掛在了一個(gè)SteamVR_Render腳本，這個(gè)腳本起到了負(fù)責(zé)渲染這個(gè)場景UI的主界面，另外在Hierarchy面板當(dāng)中的Tracked Devices子層級(jí)下面預(yù)留了15個(gè)設(shè)備，這15個(gè)設(shè)備是可穿戴擴(kuò)展設(shè)備，并且你可以在Hierarchy面板找到Main Camera (origin)子層級(jí)下面找到，Main Camera (head)對(duì)象上掛了一個(gè)SteamVR_TrackedObject腳本，使場景中的物體和控制器的Pose保持一致，在這個(gè)腳本上面Index選項(xiàng)下也可以看到這15個(gè)預(yù)留設(shè)備，并且默認(rèn)是Hmd這是一個(gè)枚舉類型。如圖所示

SteamVR_TestIK場景演示：在這個(gè)場景當(dāng)中我們可以看到場景里面有兩個(gè)用Box搭建的兩只手，場景Hierarchy面板[CameraRig]找到Controller(left)，Controller (right)這兩個(gè)對(duì)象的子層級(jí)下面可以看到Hand游戲?qū)ο?，在這個(gè)對(duì)象上面主要掛載了SteamVR_IK，腳本，這個(gè)腳本是這兩只手臂的核心，負(fù)責(zé)手柄IK的控制，模擬手臂的主要功能，主要模擬兩只手一個(gè)頭，分左手和右手。如圖所示

SteamVR_TestThrow場景演示：這個(gè)場景主要演示球類游戲，在播放場景的時(shí)候按住手柄的扳機(jī)鍵會(huì)多出一個(gè)球，你可以把球扔出去，我們以后可以借助這個(gè)場景的基礎(chǔ)上，可以開發(fā)各類的球類游戲、比如籃球、排球、保齡球等等，這個(gè)球可以根據(jù)手柄的狀態(tài)來運(yùn)行，還有手柄的速度，在Hierarchy面板[CameraRig]子層級(jí)Controller (left)，Controller (right)游戲?qū)ο笊?，掛載了SteamVR_TestThrow腳本，主要負(fù)責(zé)投擲物體扔球，這個(gè)場景測試的腳本要跟SteamVR_TrackedObject一起使用，實(shí)際他會(huì)加到你的手柄上面，后期我們會(huì)詳細(xì)分析這個(gè)腳本。如圖所示

1.4HTCVIVE操控手柄說明

在正式開發(fā)HTCVIVE之前我們來簡單說說手柄在游戲當(dāng)中起到的作用，HTCVIVE之所以強(qiáng)大的原因就在于手柄的交互，可以起到一種多感知性，手柄內(nèi)部設(shè)置有震動(dòng)，包括觸控板，在體驗(yàn)的時(shí)候加強(qiáng)了互動(dòng)性，手柄具有被激光定位器所追中，所以在虛擬現(xiàn)實(shí)世界當(dāng)中達(dá)到了人機(jī)交互，沉浸感和代入感隨之也就加強(qiáng)了。

默認(rèn)我們手柄有一個(gè)指示燈，狀態(tài)指示燈顯示為白色的時(shí)候，表示手柄已經(jīng)充滿電，當(dāng)在體驗(yàn)的時(shí)候顯示綠色，表示狀態(tài)已經(jīng)連接，當(dāng)正在配對(duì)的時(shí)候指示燈為藍(lán)色閃爍，紅色燈表示電池電量低，橙色表示正在充電，而且手柄也加了很多人性化的設(shè)置，比如掛繩避免在體驗(yàn)的時(shí)候甩出手柄。如圖所示