零基礎(chǔ)學(xué)習(xí)vr難嗎？

如何步入VR的圈子？如何從零基礎(chǔ)系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)VR技術(shù)？此文，希望能夠幫助那些有相同疑惑的朋友

VR到底是什么。

VR是Virtual Reality的縮寫，中文的意思就是虛擬現(xiàn)實(shí)。

虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）是近幾年來國(guó)內(nèi)外科技界關(guān)注的一個(gè)熱點(diǎn)，其發(fā)展也是日新月異。簡(jiǎn)單地說，VR技術(shù)就是借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)及硬件設(shè)備，實(shí)現(xiàn)一種人們可以通過視聽觸嗅等手段所感受到的虛擬幻境，故VR技術(shù)又稱幻境或靈境技術(shù)。

虛擬現(xiàn)實(shí)是一門集成了人與信息的科學(xué)。其核心是由一些三維的交互式計(jì)算機(jī)生成的環(huán)境組成。這些環(huán)境可以是真實(shí)的，也可以是想象的世界模型，其目的是通過人工合成的經(jīng)歷來表示信息。有了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，復(fù)雜或抽象系統(tǒng)的概念的形成可以通過將系統(tǒng)的各子部件以某種方式表示成具有確切含義的符號(hào)而成為可能。虛擬現(xiàn)實(shí)是融合了許多人的因素，且放大了它對(duì)個(gè)人感覺影響的工程。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是建立在集成諸多學(xué)科如心理學(xué)、控制學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)分布系統(tǒng)、電子學(xué)、機(jī)器人及多媒體技術(shù)等之上的。

虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)具有以下三個(gè)方面的含義。首先VR是通過計(jì)算機(jī)生成一個(gè)非常逼真的足以“迷惑”我們?nèi)祟愐曈X的虛幻的世界。這種“迷惑”是多方面的，我們不僅可以看到而且可以聽到、觸到及嗅到這個(gè)虛擬世界中所發(fā)生的一切。這種感覺是如此的真實(shí)，以至于我們能全方位地浸沒在這個(gè)虛幻的世界中，這就是VR的首要功能，即浸沒感（Immersion）或臨場(chǎng)參與感。一般來說，虛擬系統(tǒng)的輸出設(shè)備應(yīng)盡可能面向使用者的感覺器官以保證良好的浸沒感，如頭盔式顯示器（HMD），它將使用者的聽覺視覺功能完全置于虛擬的環(huán)境之中并切斷了所有外界信息。使用者在虛擬的環(huán)境漫游可以通過跟蹤使用者的頭及身體的運(yùn)動(dòng)來完成，與虛擬物體的接觸通過戴在手上的傳感裝置檢測(cè)來實(shí)現(xiàn)。

虛擬現(xiàn)實(shí)與通常CAD系統(tǒng)所產(chǎn)生的模型是不一樣的，它不是一個(gè)靜態(tài)的世界，而是一個(gè)開放的環(huán)境，它可以對(duì)使用者的輸入（如手勢(shì)，語(yǔ)言命令）作出響應(yīng)。比如你可以拿起一虛擬的火炬并打開其開關(guān)，你一推操縱桿，仿佛可以在里面漫游，你甚至可以用虛擬的手感觸到虛擬物體存在，虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境可以通過控制與監(jiān)視裝置影響或被使用者影響，這是VR的第二個(gè)特征，即交互性（Interaction）。

虛擬現(xiàn)實(shí)不僅僅是一個(gè)媒體，一個(gè)高級(jí)用戶界面，它是為解決工程、醫(yī)學(xué)、軍事等方面的問題而由開發(fā)者設(shè)計(jì)出來的應(yīng)用軟件，它以夸大的形式反映了設(shè)計(jì)者的思想，比如當(dāng)在蓋一座現(xiàn)代化的大廈之前，你首先要做的事是對(duì)這座大廈的結(jié)構(gòu)做細(xì)致的構(gòu)思，為了使之定量化，你還需設(shè)計(jì)許多圖紙，當(dāng)然這些圖紙只能內(nèi)行人讀懂。正如這些圖紙反映的是設(shè)計(jì)者的構(gòu)思，虛擬現(xiàn)實(shí)同樣反映的是某個(gè)設(shè)計(jì)者的思想，只不過它的功能遠(yuǎn)比那些呆板的圖紙生動(dòng)，強(qiáng)大的多。所以國(guó)外有些學(xué)者稱VR為放大人們心靈的工具，或人工現(xiàn)實(shí)（artifical reality）。這是VR所具有的第三類特征，即思想性（Imagation）。

綜上所述，虛擬現(xiàn)實(shí)是人們可以通過視聽觸等信息通道感受到設(shè)計(jì)者思想的高級(jí)用戶界面。

《VR零基礎(chǔ)學(xué)習(xí)開發(fā)》學(xué)習(xí)大綱

注意：算法、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)及GPU優(yōu)化和編程 的系統(tǒng)性學(xué)習(xí) 及 長(zhǎng)期的知識(shí)積累!

Unity引擎基礎(chǔ)概述

行業(yè)知識(shí)匯總（引擎概念、游戲發(fā)展、VR AR的應(yīng)用領(lǐng)域）

需求分析“概念”（對(duì)于提出的需求可以在邏輯上拆解成相應(yīng)步驟）；

開發(fā)工具介紹：VistualStudio IDE、MonoDevelop IDE

C#腳本語(yǔ)言基礎(chǔ)：數(shù)據(jù)類型、數(shù)學(xué)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算三大模塊基礎(chǔ)。

C#腳本語(yǔ)言模塊化開發(fā)

過程性模塊化封裝：方法定義，理解形參、實(shí)參和返回值的意義；

面向?qū)ο竽K化封裝：類對(duì)象申請(qǐng)與使用、類對(duì)象繼承、虛擬化類使用、結(jié)構(gòu)體、枚舉、宏；

C#腳本語(yǔ)言面向?qū)ο箝_發(fā)

C#語(yǔ)言O(shè)OP技術(shù)：類對(duì)象的創(chuàng)建和使用，理解構(gòu)造和析構(gòu)函數(shù)的申請(qǐng)與釋放過程、了解C#內(nèi)存申請(qǐng)釋放的處理過程；成員變量屬性化操作、純虛類繼承設(shè)計(jì)方案、類抽象性變化、使用泛型完成任意類型對(duì)象、深度復(fù)制和淺復(fù)制的操作、Object基類的使用、集合應(yīng)用；

高級(jí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（C#版本）

類對(duì)象的抽象接口開發(fā)。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：?jiǎn)坞p向鏈表的構(gòu)建與實(shí)際應(yīng)用，棧的構(gòu)建與使用，隊(duì)列的構(gòu)建與使用;

排序算法：冒泡排序、快速排序、插入排序;

設(shè)計(jì)模型：?jiǎn)瘟小⒐S模式、有限狀態(tài)機(jī)；

Unity3D C#腳本基礎(chǔ)API

Unity引擎的界面、組件等介紹; 3D坐標(biāo)系、向量概念介紹； MonoBehaviour類了解Unity引擎的運(yùn)作機(jī)制； 使用GameObject類構(gòu)建基本的游戲?qū)ο螅?學(xué)習(xí)Transform類使我們的3D世界動(dòng)起來； 學(xué)習(xí)Vector2/3/4類使用； 學(xué)習(xí)Mathf數(shù)學(xué)類。 學(xué)習(xí)Input輔助類掌握Unity引擎對(duì)硬件控制的反饋處理。 學(xué)習(xí)Time類使用；

基礎(chǔ)3D數(shù)學(xué)

向量數(shù)學(xué)計(jì)算、向量數(shù)學(xué)計(jì)算與幾何意義；

自定義設(shè)計(jì)向量計(jì)算類；

3X3矩陣線性計(jì)算、4X4齊次放射矩陣計(jì)算、矩陣求逆、四元數(shù)數(shù)學(xué)計(jì)算 ；

實(shí)現(xiàn)向量空間轉(zhuǎn)換計(jì)算器；

補(bǔ)充三角函數(shù)（Sin, Cos, Tan, ArcCos, ArcSin, ArcTan）;

Unity3D組件編程與應(yīng)用

簡(jiǎn)易多線程：協(xié)同。

基礎(chǔ)物理系統(tǒng)：剛體，碰撞體，射線。

攝像機(jī)組件與應(yīng)用坐標(biāo)系以及各個(gè)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)化。

燈光與音效組件的使用;

渲染組合套件和網(wǎng)格過濾組件控制。

2D物理組件；

資源系統(tǒng)和組件系統(tǒng)：Resources，Component集合。

Unity3D動(dòng)畫與粒子系統(tǒng)

使用Animation舊動(dòng)畫系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的重復(fù)性運(yùn)動(dòng)；

使用腳本實(shí)習(xí)舊動(dòng)畫系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)狀態(tài)機(jī)控制；

MecAnim新動(dòng)畫系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和使用；

2D Animator動(dòng)畫系統(tǒng)綜合應(yīng)用；

利用新動(dòng)畫系統(tǒng)采用圖示化的方式構(gòu)建動(dòng)作執(zhí)行方案；

使用代碼控制動(dòng)畫狀態(tài)機(jī)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)變化；

動(dòng)畫系統(tǒng)結(jié)合粒子系統(tǒng)的綜合應(yīng)用；

Unity導(dǎo)航系統(tǒng)、場(chǎng)景烘焙、遮擋剔除 烘培使用技巧;

Unity3D 文件系統(tǒng)與UI界面

C#文件內(nèi)存數(shù)據(jù)流開發(fā)；

XML文件讀寫；

Jsone文件讀寫；

UGUI布局與適配；

使用NGUI插件實(shí)現(xiàn)游戲UI制作；

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)圖形學(xué)

渲染基礎(chǔ)概念理解（GPU工作流程簡(jiǎn)介）；

學(xué)習(xí)Unity3D引擎的 ShaderLab語(yǔ)法；

Cg語(yǔ)言基礎(chǔ)學(xué)習(xí)；

Cg語(yǔ)言與Unity3D引擎結(jié)合實(shí)現(xiàn)渲染；

基礎(chǔ)光照著色算法（Diffuse、Phong、BinPhong）；

切線空間學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)凹凸貼圖渲染；

引擎控制著色器代碼工作；

Unity3D高級(jí)開發(fā)

C++語(yǔ)言基礎(chǔ)：指針，引用、函數(shù)和類定義

C++語(yǔ)言高級(jí)開發(fā)：重載函數(shù)與運(yùn)算符、OOP技術(shù)、泛型、STL模板：

C++文件數(shù)據(jù)流操作；

C#調(diào)用C++動(dòng)態(tài)庫(kù)；

Unity3D 高級(jí)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)

Linux、Windows、OSX多線程開發(fā)；

線程安全學(xué)習(xí)與應(yīng)用；

網(wǎng)絡(luò)套接字（Socket）套接字基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí);

套接字基礎(chǔ)通訊；

實(shí)現(xiàn)客戶端/服務(wù)端通訊；

實(shí)現(xiàn)Unity引擎調(diào)用C++套接字實(shí)現(xiàn)引擎網(wǎng)絡(luò)化；

Unity項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)

學(xué)習(xí)Editor自定義組件；

學(xué)習(xí)EditorWindow工具化開發(fā)，實(shí)現(xiàn)Unity引擎自定義工具制作；

實(shí)現(xiàn)地遍系統(tǒng)構(gòu)建；AssetsBundle打包與讀取。

Unity項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)

程序構(gòu)建戰(zhàn)斗系統(tǒng)核心框架；策略類游戲分析。

實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)斗系統(tǒng)中的控制系統(tǒng)；策略類游戲?qū)崿F(xiàn)（地圖編輯系統(tǒng)，角色技能系統(tǒng)、尋路系統(tǒng)、游戲數(shù)據(jù)讀寫，網(wǎng)絡(luò)通信）；

實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)斗系統(tǒng)中的尋路技術(shù)；

實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)斗系統(tǒng)中的NPC的人工智能控制；

Unity項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)

優(yōu)化戰(zhàn)斗系統(tǒng)；

對(duì)于計(jì)算密度高的算法向C++方式移植；

構(gòu)建MVVM視圖架構(gòu)，添加UI視圖；

實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)系統(tǒng)，讓所有的角色擁有數(shù)指屬性；

Unity項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)

優(yōu)化數(shù)值系統(tǒng)；

優(yōu)化美術(shù)資源的內(nèi)存占用；

優(yōu)化程序的冗余算法；

優(yōu)化算法的精細(xì)度；

開始移植Android和IOS平臺(tái)；

本人對(duì)學(xué)習(xí)VR開發(fā)及長(zhǎng)期知識(shí)積累的一些建議（僅供參考）。

（1）計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)的學(xué)習(xí)及相關(guān)知識(shí)儲(chǔ)備。

（2）虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的交互設(shè)備。eg：三維跟蹤、人體運(yùn)動(dòng)、手部姿勢(shì)、立體顯示、聲音輸出、觸覺力覺、三維掃描、三維打印等。

（3）虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)：立體顯示、環(huán)境建模、三維虛擬聲音、人體自然交互以及相關(guān)開發(fā)軟件及輔助軟件的學(xué)習(xí)。

（4）Vizard虛擬顯示開發(fā)平臺(tái)的使用。

該平臺(tái)下模型瀏覽、流程控制、人物角色、窗口界面、媒體素材、物理引擎、交互設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)控制等技術(shù)。

（5）Python語(yǔ)言的學(xué)習(xí)及上述技術(shù)的語(yǔ)言輔助。

注：VR的學(xué)習(xí)，是長(zhǎng)久技術(shù)的積累，是知識(shí)的沉淀，并非一日之功，道阻且長(zhǎng)！