本文摘要：在展开第一个VR应用于研发之前，我们来想到几个最重要的概念：搭起场景：创立一个可视化、可交互、脚本驱动的虚拟现实环境。

在展开第一个VR应用于研发之前，我们来想到几个最重要的概念：搭起场景：创立一个可视化、可交互、脚本驱动的虚拟现实环境。立体图形：用两个照相机图形场景分别回应用户的左右眼，然后通过OculusRift头显的透镜，这两幅图片被轻合在一起，从而构成明晰且具备深度视觉的场景。

头动跟踪：通过捕捉OculusRift头显的方位和改向来转变虚拟世界中照相机的方位和改向。我们必须撰写大量3D操作者的代码来展现出我们的点子，可以必要通过OpenGL和DirectX来图形3D视图，但是这样做到过于浪费时间了，而且也远超过了本书的范畴。我们unity3D游戏引擎来做到这件事，Unity用作较慢建构VR内容十分适合，最主要的是它非常容易掌控。

在深入研究Unity之前，我们来非常简单理解一下基本的3D图形技术。如果你对3D图形编程早已十分熟知了，这部分内容可以必要跳过。3D图形学基础定义在之后之前，我们来想到3D图形学的定义，下面是维基百科得出的定义：3Dcomputergraphics(incontrastto2Dcomputergraphics)aregraphicsthatuseathree-dimensionalrepresentationofgeometricdata(oftenCartesian)thatisstoredinthecomputerforthepurposesofperformingcalculationsandrendering2Dimages.Suchimagesmaybestoredforviewinglaterordisplayedinreal-time.上面的定义主要有3个部分：（1）所有的数据都以三维坐标系方式回应。

（2）它们最后都会画（图形）在一张二维图上，其中VR不会分为左右眼所画在两张图上。（3）图像都是动态图形的，当一些动画或者用户操作者引发了3D数据的转变，它们所图形出来的图像不会动态改版，这种改版频率必需让人眼无法察觉到。以上三点中最后一点是创建可交互应用于的关键。

事实上，3D图形图形技术如此最重要，以至于它早已建构了几十亿美元的市场，许多大公司都在只想专心做到3D动态图形的技术，比如NVIDIA、ATI、Qualcomm等。一、三维座标系统如果你熟知二维坐标系，如Windows桌面应用于或者IOS手机应用于使用的坐标系，你一定告诉x、y轴。二维座标可以回应子窗体或者UI控件放置的方位，当调用绘图API是可以定义画笔和画刷的绘制点。

与二维座标类似于，三维座标系统只是多了一个z轴，这个方向用来叙述深度信息（一个物体距离屏幕的远近），如果你早已理解二维坐标系的概念，那么切换到三维坐标系就很非常简单了。图3-1是本书使用的坐标系示意图，它的x轴水平，方向为左到右，y轴垂直，方向为进到上，z轴穿越屏幕，方向为里到外，并且，这三个轴都互相横向。

有些三维坐标系的z轴是垂直的，而y轴是穿越屏幕。图3-1unity3d使用的坐标系就是上图右图这种，只不过它的z轴方向是外向里。我们图中表明的是右手坐标系，而且Unity3D中的是左手坐标系，必须留意的是OpengGL一般来说也是使用的右手坐标系。二、网格、多边形、顶点绘制3D图形有许多方法，用的最少的是用网格绘制。

一个网格由一个或多个多边形构成，这些多边形的顶点都是三维空间中的点，它们具备x、y、z三个坐标值。网格中一般来说使用三角形和四边形，这些基本面片可以围住网格，从而构成了模型。图3-2中就是一个三维网格，黑色的线条就是四边形的边，这些四边形围出了一个人脸的形状。

当然，这些黑色的线条在最后图形的图形中是不可见的。网格的节点座标意味着回应了模型的外形，网格表面的颜色、光照用另外的属性回应，这些我们在后面不会讲解。图3-2三、材质、图形、光照除了x、y、z座标以外，网格的表面使用另外的属性回应。

表面属性可以非常简单地使用单色，也可以使用简单的方法，比如它的镜片效果怎么样或者它看上去否有光泽。网格表面还可以使用一个或多个RGB，一个我们叫图形，多个我们叫图集。图形可以是文字效果（例如T恤上面的图案），也可以是简单的坚硬效果或彩虹效果。

大多数的图形系统不会将网格的表面属性统一用材质来回应，而材质最后展现出出来的效果不会不受环境中的光照影响。图3-2中的模型用于的材质颜色是深紫色，表面光照效果展现出的是受到了左侧的光照，这点我们可以通过右侧的阴郁部分看出来。四、切换矩阵模型网格的三维空间方位都是由它们的顶点座标要求的，如果每次想移动一下模型方位都要依序转变每个网格的顶点座标，这将一件十分困惑的事，要是碰上必须表明动画效果那就更糟了。

为了解决问题这个问题，大部分的三维系统都会获取切换操作者，这个操作者原理是整体移动网格，这样网格与世界坐标就有一个比较切换，而不必须去转变每一个顶点的坐标值。其中，切换操作者还包括：移动、转动、图形，这些操作者都是针对网格整体比较世界坐标系由的，而不是特定的每一个顶点。

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