前言

党的二十大报告提出，实施科教兴国战略，强化现代化建设人才支撑。深入实施人才强国战略。培养造就大批德才兼备的高素质人才，是国家和民族长远发展大计。随着信息技术和计算机技术的飞速发展，新型的计算机应用技术已经逐渐在社会生活的各个领域得到充分的发展和应用。2018年，教育部发布的《普通高等学校高等职业教育（专科）专业目录》增补了3个专业，分别是水净化与安全技术专业、储能材料技术专业和虚拟现实应用技术专业。其中，虚拟现实应用技术专业大类为电子信息大类，专业类为计算机类。2020年2月21日，《教育部关于公布2019年度普通高等学校本科专业备案和审批结果的通知》（教高函〔2020〕2号），公布“2019年度普通高等学校本科专业备案和审批结果”的“新增审批本科专业名单”有新专业“虚拟现实技术专业”。

虚拟现实技术作为新型计算机应用技术，其出现的时间虽然不长，但是在工业、农业、商业、教育、医疗、娱乐、军事等诸多领域有着十分广泛的应用。随着计算机软硬件和“互联网+”的迅猛发展，以及人机交互设备的不断更新换代，虚拟现实应用技术已渐渐地走入人们的生活。

本书主要介绍虚拟现实技术的主要技术特点和交互体验方式以及基本的开发设计平台，内容包括虚拟现实技术、增强现实技术、智能可穿戴交互技术、大众化虚拟现实硬件设备、虚拟现实技术应用、Blender虚拟仿真开发平台、VRX3D虚拟/增强现实开发平台、Unity虚拟/增强现实开发平台、Python虚拟现实人工智能技术以及元宇宙。本书生动形象地把一门新兴却复杂的课程，用简单清晰的方式呈现在读者面前，帮助读者更容易地掌握虚拟现实技术的相关内容。

本书还介绍虚拟现实技术如何利用计算机系统、多种虚拟现实专用设备和软件构造一种虚拟环境，用于实现用户与虚拟环境直接进行自然交互和沟通。阐述作为计算机领域前沿科技的增强现实技术，如何利用宽带网络、多媒体、游戏设计、虚拟人设计、信息地理等与人工智能技术相融合；以及可穿戴式智能设备技术如何应用于日常穿戴的智能化设计及其开发，例如智能眼镜、手套、手表、手环以及服饰等。重点介绍VRX3D的互联网三维立体图形国际通用软件标准，整合并实现基于网络传播的动态交互三维立体效果。其中的VRX3D+Blender虚拟仿真开发平台，可以使Blender虚拟仿真开发平台与VRX3D虚拟/增强现实交互技术无缝对接，把Blender 3D模型、材质、纹理等功能导入VRX3D虚拟/增强交互场景中，极大提高VRX3D虚拟/增强交互技术项目开发的效率，从而实现VRX3D虚拟/增强现实开发平台的构建。而Unity+Blender虚拟/增强现实开发设计平台，可以使Unity虚拟/增强现实交互技术与Blender虚拟仿真开发平台无缝对接，把Blender 3D模型、材质、纹理等功能直接导入Unity虚拟/增强现实交互场景中直接使用，减少调整时间，避免二次开发，极大提高Unity虚拟/增强现实交互技术项目开发的效率。

本书最后介绍了虚拟现实技术应用的热门领域——元宇宙，重点介绍了元宇宙的诞生、元宇宙的发展历程、元宇宙的理论架构、元宇宙的实现、元宇宙的国内外发展现状、元宇宙的产生生态、工业元宇宙、元宇宙发展的风险方面的内容。

本书的内容和思路可以帮助激发读者在编程以及技术应用过程中的逻辑思维和开发能力，不仅为以后开发大型应用程序打下良好的基础，也教会读者使用计算机前沿科技的虚拟现实技术和虚拟现实开发工具，利用软件工程的思想进行开发、设计、编程、调试和运行。通过虚拟现实语言生动、鲜活的软件项目开发实例，由浅入深、循序渐进地提高读者学习和编程的能力，从而能够真正体会软件开发的真实效果和实际意义，获得无穷乐趣。

本书还提供了丰富的教学资源供教师教学和学生练习使用，以本书内容为基础的教学课件发布在清华大学出版社官网；部分案例的实验文件和源代码，读者也可以通过官网下载。

由于作者水平有限，书中难免出现疏漏，恳请广大读者对本书的不足之处予以指正。

作者2024年2月