1.1 VR虚拟现实理论知识

虚拟现实简称VR，是通过计算机图形学来模拟出的一种三维空间，具有一定的3D成像原理，VR具有三种特性，3D的、沉浸式的、交互性的，可以使人通过听觉、触觉、嗅觉、来达到一种肢体上的交互。

目前市面上VR设备有很多种类，体验性比较好的目前还是以PC端为主，移动端和一体机大多数效果来说体验感还是较差一些，但不代表所有的移动端和一体机效果都很差，例如三星移动端GearVR效果就要比其他设备体验感要强，不会产生过度的头晕效果，但是必须要使用三星专用手机才可以使用GearVR，另外在一体机领域里，Pico性能较为突出，画质可以达到3K左右，画面感较强，处理器和兼容性也较为完善。

PC端VR设备目前HTCVIVE体验效果较为突出，国内排行一直在第一位，开发者和体验者也比较多，对于电脑配置来说也是很奢侈的，具体配置可以参考VIVE官方地址。

1.1.1安装配置SteamVR

在安装配置之前首先要检查你的电脑配置是否可以达到性能要求,目前一代设备产品最低配置需要CPU达到Intel® Core™ i5-4590/AMD FX™ 8350 同等或更高配置、运行内存4G以上，建议8G内存或者16G,操作系统：Windows® 7 SP1、Windows® 8.1 或更高版本、Windows® 10、显卡建议最低不要低于NVIDIA® GeForce® GTX 970、AMD Radeon™ R9 290 同等或更高配置。

接下来我们检查HTCVIVE配件是否齐全，配件如下：VIVE头戴式设备、三合一连接线、音频线、USB短数据线、串流盒、电源线、HDMI连接线、USB数据线、VIVE操控手柄、电源适配器、Micro-USB数据线、激光定位器、电源适配器、安装支架，具体安装参考HTCVIVE官方说明手册，这里不再做提示。

上述步骤检查完成以后，将设备连接到电脑上面，然后在运行HTCVIVE之前需要下载Steam平台应用，下载网站：https://store.steampowered.com/ 选择安装Steam，在安装之前建议大家最好注册一个Steam账号，具体步骤官方有提示，安装成功以后点击桌面上的“Steam”图标按照官方说明书提示安装即可。

1.2 Unity SteamVR插件介绍

Unity SteamVR目前是开发HTCVIVE比较完善的一款插件，而且SteamVR包含了三个示例场景用于我们进行参考或者是学习，场景如下，球类小游戏、手臂关节演示、相机跟踪测试等，而且在开发过程中可以通过脚本或者是其他方式来配置VR摄像机，SteamVR还给我们预留了很多以后即将开发或者是升级的一些设备，并且在插件当中给我们提供一些开发好的功能，减少了很多垃圾代码的产生，对新手来说SteamVR是开发HTCVIVE最好的引路者，目前市面上大部分的HTCVIVE游戏多数都是使用SteamVR进行开发，插件完全免费，可以直接在官网下载，目前SteamVR版本更新有三个，对于入门者，本教材直接提供VR18063001_SteamVR+Plugin_v1.2.3插件资源包，尽量做到教材同步，方便大家来统一学习。

SteamVR默认给我们提供了一些核心脚本，这些脚本默认都做了一些脚本关联，SteamVR优点适合零基础开发人员，即使对于程序逻辑思维较差的同学也能开发出相应的作品，如果你程序基础较好，可以在进行扩展新的功能。如图所示

1.3 SteamVR场景演示

Example场景演示：SteamVR默认会有一个UI渲染场景，就是Example场景，在这个场景当中我们可以看到一些Box盒子对象，这些对象显示了很多UI，所以这个场景主要是负责渲染UI用的，可以看到Hierarchy面板当中[SteamVR]对象上挂在了一个SteamVR_Render脚本，这个脚本起到了负责渲染这个场景UI的主界面，另外在Hierarchy面板当中的Tracked Devices子层级下面预留了15个设备，这15个设备是可穿戴扩展设备，并且你可以在Hierarchy面板找到Main Camera (origin)子层级下面找到，Main Camera (head)对象上挂了一个SteamVR_TrackedObject脚本，使场景中的物体和控制器的Pose保持一致，在这个脚本上面Index选项下也可以看到这15个预留设备，并且默认是Hmd这是一个枚举类型。如图所示

SteamVR_TestIK场景演示：在这个场景当中我们可以看到场景里面有两个用Box搭建的两只手，场景Hierarchy面板[CameraRig]找到Controller(left)，Controller (right)这两个对象的子层级下面可以看到Hand游戏对象，在这个对象上面主要挂载了SteamVR_IK，脚本，这个脚本是这两只手臂的核心，负责手柄IK的控制，模拟手臂的主要功能，主要模拟两只手一个头，分左手和右手。如图所示

SteamVR_TestThrow场景演示：这个场景主要演示球类游戏，在播放场景的时候按住手柄的扳机键会多出一个球，你可以把球扔出去，我们以后可以借助这个场景的基础上，可以开发各类的球类游戏、比如篮球、排球、保龄球等等，这个球可以根据手柄的状态来运行，还有手柄的速度，在Hierarchy面板[CameraRig]子层级Controller (left)，Controller (right)游戏对象上，挂载了SteamVR_TestThrow脚本，主要负责投掷物体扔球，这个场景测试的脚本要跟SteamVR_TrackedObject一起使用，实际他会加到你的手柄上面，后期我们会详细分析这个脚本。如图所示

1.4HTCVIVE操控手柄说明

在正式开发HTCVIVE之前我们来简单说说手柄在游戏当中起到的作用，HTCVIVE之所以强大的原因就在于手柄的交互，可以起到一种多感知性，手柄内部设置有震动，包括触控板，在体验的时候加强了互动性，手柄具有被激光定位器所追中，所以在虚拟现实世界当中达到了人机交互，沉浸感和代入感随之也就加强了。

默认我们手柄有一个指示灯，状态指示灯显示为白色的时候，表示手柄已经充满电，当在体验的时候显示绿色，表示状态已经连接，当正在配对的时候指示灯为蓝色闪烁，红色灯表示电池电量低，橙色表示正在充电，而且手柄也加了很多人性化的设置，比如挂绳避免在体验的时候甩出手柄。如图所示