打造專屬的虛擬世界：動手開發HTC Vive VR遊戲

前言

我走得很慢，但是我從來不會後退。

I am a slow walker, but I never walk backwards.

——美國第16任總統 亞伯拉罕•林肯

這本書不應該僅是一本講開發的技術書籍，也應該是一本勵志的書，就像林肯的人生一樣，從開始的結結巴巴到美國總統。在這樣一個艱難的過程中，他走得很慢，大器晚成，成為美國歷史上最偉大的總統之一。

可能有人會問為什麼要這麼開篇呢？技術書籍為什麼會是勵志書？因為VR技術註定是一項大器晚成的技術，雖然我們目前已經取得了非常漂亮的成就，但是離真正的虛擬實境還有很長的路要走。這條路必然是填滿坎坷的，開發是一件苦差事，程式設計師要克服重重困難才能實現想要的功能。

VR是什麼？筆者期望虛擬實境可以像科幻片《鋼鐵人》裡面那樣，不需要穿戴任何裝置，或僅穿戴十分輕薄的裝置，擁有非常智慧的視覺化介面，透過手在空中劃拉就可以很自然地操作，並且擁有智慧的AI語音系統，使整個系統操作更加自然流暢。

要實現這樣的虛擬實境，至少要等到2020年，這是一件非常勵志的事情！

總有人要寫這本書，因為很多人需要它。筆者組織了HTC Vive開發者聯盟，隨著時間的演進，VR越來越火熱，VR開發的從業者和學習者也越來越多。由於之前在討論區上發過的幾篇HTC Vive開發發文廣受關注，因此很多人慕名來向我請教一些技術問題，我也儘量幫助他們解決。但筆者分身乏術，有時也愛莫能助，畢竟我也需要工作。

所幸清華大學出版社的卞誠君編輯找到我，誠邀我來寫一部VR遊戲開發的書籍，以幫助廣大的開發者或學生掌握HTC Vive的開發技能，進一步促進整個VR產業發展。我願意做這件事情，所以毫不猶豫地應承下來。

儘管筆者開發技術並非超群，奈何對HTC Vive情有獨鍾，以至於在其中投入了大量的精力。如果能夠對其發展帶來一些幫助，也定當略盡綿力，在所不辭。我將自己所得傾囊相授於此書，若有疏漏之處希望大家指正，我不希望因為自己的過失誤人子弟。

簡單介紹下我的程式設計生涯。我以前是一個PHP工程師，在IPG旗下的跨國公司Loweprofero公司上班，曾經熱衷於網站開發，但因為熱愛《駭客帝國》《全面啟動》《刀劍神域》等科幻作品，所以常常關注一些前端科技的發展，特別在意的是VR/AR/MR方面的技術革新，一有時間就會對這方面的技術進行研究。

曾利用業餘時間自學了C、C++和C#，當然並未到精通的地步，那時儘量搜集一切程式設計相關的學習資料，囫圇吞棗一般吃進去，並不成系統。後來又接觸到遊戲引擎Unity 3D，更加有動力去學習，因為感覺夢想似乎並不是遙不可及。

直到後來，HTC Vive面市，我在一次討論區舉辦的開發者大會中第一次體驗到了它。在這之前，我已經體驗過市場上各種各樣的VR裝置，但只有HTC Vive體驗最佳，和我的夢想最為接近。那一天，我夜不能寐，心中所思所想盡是這一套裝置。

後來我歷經艱難困苦，終於跨行轉為VR開發，由網友龍炳全的引見到了現在這家公司精誠機構。上司黃菲大哥也是一個對VR充滿熱情的人，他為我的情懷所感動，並且大力支持我做HTC Vive上的研究。

我所在的精誠機構專為房地產銷售提供整合式的解決方案，從樣品屋到沙盤模型，從一體機、IPAD硬體到互動系統、沙盤燈光系統、VR看房系統等軟體，滿足房地產銷售的一切需求。董事長胡治國先生十分看好VR的發展，積極投入到VR遊戲開發和體驗店實體的版面配置，致力於建立VR生態系統，打造全新的虛擬實境商業模式。

仿佛不知歲月，我沉浸於VR技術的研究，遇到過各種各樣的開發難題，也走了不少彎路，但這些困難並不能阻礙我，也必將不能阻礙大家。

過去電腦只是個夢想，現在幾乎人手一部智慧型手機，從某種意義上講，智慧型手機是人類對於電腦想像的超越。它更小更輕、易於攜帶、更加智慧，比艾倫•圖靈（電腦之父）想像得要好太多，而且它和圖靈所想一樣，在某種程度上成了人類的伴侶。

過去VR或虛擬實境也只是個夢想，現在我們還沒有完美地實現它，但它已經近在咫尺，你能真切地感受到，而且可以更完美。有如圖靈機和手機的跨越，未來的VR將變得輕薄，成為隱形眼鏡，就貼在視網膜上。

它將和AR混合成為MR，虛擬和現實合二為一，不分彼此。它甚至可以使用人體的生物電，作為能量供給；可以成為人類的第二個大腦；成為人類進化的催化物。

總之，VR帶給我們無限可能，未來成了無限可能。

在此特別感謝公司精誠機構對我的支援，黃菲大哥在此之前就曾經建議我寫一部書；同時還要感謝公司的同事們，尤其是引見我到精誠的龍炳全，沒有他的話我也許無法從事所熱愛的VR事業，也不會有這本書，所以要特別感謝他。特別感謝生我養我的父母，以及我的兄弟姐妹們對我的支援和鼓勵，特別是姐姐，偉大的姐姐。還要感謝我的好朋友們，特別是潘寅冬，他總是像兄弟一樣給予我幫助。最後，感謝我的恩師們，特別要感謝陳群老師和榮春鴻老師，她們對我的教育之恩和超越老師的關懷我從未言表，一直默默銘記在心。

原本這部書計畫要寫12個章節，但是寫完前面6章以後發現已經超出了篇幅，所以不得不把後面講虛幻4引擎的內容獨立出來。當然，這裡會提供虛幻4引擎的學習資料，UE4學習資料與視訊可在百度雲端硬碟找到，網址為http://pan.baidu.com/s/1c2a8DnM。

雖然本書沁入編者的所有努力，但是由於水準有限，難免有疏漏之處，歡迎大家批評指正，如果遇到問題或有更好的建議，敬請與我聯繫，我將全力提供幫助。我的QQ是604746493，也可以發郵件給我，我會定時查閱QQ電子郵件。

參與本書撰寫的除筆者外，還有伍豐、葉靜宇、淩東鑫、向春宇、肖攀、鐘少華等人，在此要特別感謝他們對本書的支援。

路漫漫其修遠兮，吾將上下而求索。

胡良雲

前言

我走得很慢，但是我從來不會後退。

I am a slow walker, but I never walk backwards.

——美國第16任總統 亞伯拉罕•林肯

這本書不應該僅是一本講開發的技術書籍，也應該是一本勵志的書，就像林肯的人生一樣，從開始的結結巴巴到美國總統。在這樣一個艱難的過程中，他走得很慢，大器晚成，成為美國歷史上最偉大的總統之一。

可能有人會問為什麼要這麼開篇呢？技術書籍為什麼會是勵志書？因為VR技術註定是一項大器晚成的技術，雖然我們目前已經取得了非常漂亮的成就，但是離真正的虛擬實境還有很長的路要走。這條路必然是填滿坎...

前言
第1章 緒論
1.1 什麼是VR
1.2 HTC Vive簡介
1.3 HTC Vive 誕生記
第2章 遊戲引擎
2.1 Unity 3D引擎簡介
2.2 虛幻4引擎簡介
2.3 選擇適合的引擎
第3章 SteamVR
3.1 SteamVR簡介
3.2 SteamVR Plugin解析
3.3 搖桿控制器
3.4 SteamVR指令稿功能簡介
第4章 VR打僵屍遊戲
4.1 Unity 3D遊戲資源準備
4.2 場景最佳化和設定槍械
4.3 基本武器系統
4.4 僵屍
4.5 小結
第5章 SteamVR Unity Toolkit
5.1 Toolkit簡介
5.2 Examples案例001~010
5.3 Examples案例011~020
5.4 Examples案例021~030
5.5 Examples案例031~037
5.6 歸納
第6章 VR遊戲開發實戰
6.1 Lab繪製器
6.2 增強VR僵屍遊戲
6.3 VR手勢識別
6.4 VR網路遊戲
6.5 語音辨識與VR
6.6 VR中國象棋
6.7 HTC Vive開發者聯盟
附錄
A-1 參考文獻
A-2 SIKI 老師的教學與資源分享
A-3 Unity 遊戲開發視訊教學目錄

前言
第1章 緒論
1.1 什麼是VR
1.2 HTC Vive簡介
1.3 HTC Vive 誕生記
第2章 遊戲引擎
2.1 Unity 3D引擎簡介
2.2 虛幻4引擎簡介
2.3 選擇適合的引擎
第3章 SteamVR
3.1 SteamVR簡介
3.2 SteamVR Plugin解析
3.3 搖桿控制器
3.4 SteamVR指令稿功能簡介
第4章 VR打僵屍遊戲
4.1 Unity 3D遊戲資源準備
4.2 場景最佳化和設定槍械
4.3 基本武器系統
4.4 僵屍
4.5 小結
第5章 SteamVR Unity Toolkit
5.1 Toolkit簡介
5.2 Examples案例001~010
5.3 Examples案例011~020
5.4 Exam...