第2版前言

随着信息技术的不断发展，虚拟现实（virtual reality，VR）技术已经成为新一代数字

技术的重要组成部分，并在教育领域逐渐展现出巨大的潜力。教育部办公厅印发《2025 

年教育信息化和网络安全工作要点》提出要加速推动大数据、虚拟现实等新兴技术在教育

教学中的深度应用，以促进教育信息化与智能化的转型。作为融合计算机图形学、传感器

技术、网络技术、仿真技术等多个领域的综合性技术，虚拟现实技术正在为教育模式的变

革提供强大动力。

在教育领域，虚拟现实技术的应用场景正不断拓展，涵盖了军事、医学、工程、艺术、

历史等多个学科。例如，医学专业学生可以通过虚拟解剖模拟进行实践操作，工程学科学

生能够通过虚拟仿真进行建筑设计与结构分析，历史学科则通过虚拟现实重现历史场景，

帮助学生更直观地理解和感受历史事件。尤其是在网络教育和跨学科融合的背景下，虚拟

现实技术能够打破时间和空间的限制，让学生在任何地点都能参与高质量的学习。

“虚拟现实导论”作为虚拟现实技术、数字媒体技术等专业的重要课程之一，也需要

不断适应日益快速发展的技术需求。《虚拟现实导论》第1 版中的许多内容已无法体现当

前虚拟现实技术的最新发展。为此，第2 版进行了全新的内容升级，基于虚拟现实技术的

最新进展，重点介绍了虚拟现实的基本原理、开发技术和应用领域，力求为读者提供全面、

深入且富有时代感的学习资源。

全书将结合最新的技术成果探讨虚拟现实技术的理论基础与行业应用，尤其是如何将

其与人工智能等新兴技术相结合，推动虚拟现实技术的进一步发展。通过本书，我们希望

读者能够更好地理解和掌握虚拟现实技术的基础知识、开发流程及其前沿应用，并为未来

的技术探索和创新提供坚实的基础。

全书共7 章，主要内容介绍如下。

第1 章主要介绍了虚拟现实的基本概念、基本特征、发展现状和未来展望以及元宇宙

和数字孪生的相关概念。

第2 章对扩展现实技术中的核心技术、应用领域和发展前沿做了较为详细且完整的

介绍。

第3 章介绍了虚拟现实相关的基础理论，主要包括计算机图形学理论和传统建模技术，

还介绍了交互技术与多模态感知等相关概念。

第4 章介绍了虚拟现实开发技术基础和计算机动画基础，以Unity 3D 和Unreal 

Engine 5 引擎为例，从解释引擎的核心概念开始，逐步介绍虚拟现实开发中主要涉及的知

识和基础操作。

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IV 

（第2版）拟虚实现论导

第5 章介绍了虚拟现实空间数字化与三维重建、倾斜摄影与GIS 技术、全景图像拼接

与VR 制作技术等。

第6 章主要介绍了虚拟现实技术在交通、医疗、影视娱乐和教育等领域的应用情况。

第7 章主要对虚拟现实技术的哲学内涵和社会影响进行了相应的探讨，同时对如何学

习和使用虚拟现实技术提出了一些建议。

本书还为读者提供了配套的教学视频，在相应章节可通过扫描二维码观看。前言中二

维码提供了补充的习题集供读者练习。需要指出的是，本书大量出现“虚拟现实”和“VR”、

“扩展现实”和“XR”等名词，相应的中文与英文缩写的含义完全相同，读者可根据具体

的语境理解和灵活使用。

本书由华东交通大学虚拟现实与交互技术研究院院长罗国亮教授及其团队成员编著。

在本书编写过程中，一些兄弟院校专业负责人参与了书稿的准备、讨论工作，并对部分内

容的撰写提供了支持。本书在编写过程中参阅了大量书籍、文献资料和网络资源。在此向

所有参与书稿讨论和编写，以及提供相关资源的作者表示感谢。同时，本书的出版得到了

清华大学出版社的大力支持，在此也表示由衷的感谢。

由于虚拟现实技术还在飞速发展，新的设备、产品和技术也在不断推出，尽管编著者

尽了最大努力，但限于编著者的水平，书中不足之处在所难免，敬请读者批评指正。

编著者

2026 年4 月