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  3. 專題欄目:ARVRMR虛擬現實

    《AR開發權威指南:基于AR Foundation》

    書籍簡介:

    本書第1章介紹AR技術原理和AR Foundation概況,講述用Unity開發AR應用的環境配置及調試方法,第2章對AR Foundation體系架構及關鍵組件、核心功能技術進行深入探討,第3章講述平面檢測識別及參考點相關知識,第4章介紹2D圖像與3D物體的檢測識別跟蹤知識,第5章介紹人臉檢測、人臉表情捕捉、人臉特效實現的相關技術,第6章介紹光照估計、環境光反射、AR陰影生成的相關知識,第7章討論云錨點、持久化存儲、AR多人體驗共享的相關知識,第8章介紹攝像頭圖像獲取及自定義渲染管線的相關知識,第9章討論2D、3D人體姿態估計及人形遮擋的相關知識,第10章講述攝像機及手勢操作的相關知識,第11章討論在AR應用中使用3D音、視頻的相關知識,第12章講述開發AR應用的設計原則與設計指南,第13章討論AR開發時的性能問題排查及優化技術。

    本書適合AR Foundation初學者、Unity開發人員閱讀,也可以作為大專院校相關專業師生的學習用書以及培訓學校的教材。

    作者簡介:

    汪祥春,計算機科學與技術專業碩士,全國信息技術標準化技術委員會、計算機圖形圖像處理及環境數據表示分技術委員會虛擬現實與增強現實標準工作組成員,中國增強現實核心技術產業聯盟成員?,F從事AR技術研發及管理工作。擁有深厚的軟件工程專業背景和省部級科技項目實施管理經驗,CSDN博客專家。擁有十余年軟件開發及項目管理經驗。

    出版日期:

    2020年10月

    章節目錄:

    第 1章 AR Foundation入門 1
    1.1 增強現實技術概述 1
    1.1.1 AR概述 1
    1.1.2 AR技術 2
    1.1.3 AR技術應用 4
    1.2 AR技術原理 4
    1.2.1 位置追蹤 4
    1.2.2 視覺校準 6
    1.2.3 慣性校準 7
    1.2.4 3D重建 7
    1.3 AR Foundation概述 8
    1.3.1 AR Foundation與ARCore/ARKit 8
    1.3.2 AR Foundation
    支持的功能 9
    1.3.3 AR Foundation
    功能概述 10
    1.3.4 AR Foundation體系
    架構概述 11
    1.3.5 基本術語 11
    1.4 開發環境準備 13
    1.5 Android開發環境配置 16
    1.5.1 插件導入 16
    1.5.2 設置開發環境 17
    1.5.3 搭建基礎框架 19
    1.5.4 AppController 21
    1.5.5 運行Helloworld 22
    1.6 連接設備調試應用 24
    1.6.1 打開手機USB調試 24
    1.6.2 設置手機Wi-Fi調試 25
    1.6.3 調試AR應用 26
    1.7 iOS開發環境配置 27
    1.7.1 插件導入 27
    1.7.2 設置開發環境 29
    1.7.3 搭建基礎框架 30
    1.7.4 AppController 32
    1.7.5 生成并配置XCode工程 34
    1.7.6 運行Helloworld 36
    第 2章 AR Foundation基礎 39
    2.1 AR Foundation體系架構 39
    2.1.1 AR子系統概念 40
    2.1.2 AR子系統使用 40
    2.1.3 跟蹤子系統 41
    2.2 AR Session & AR Session Origin 42
    2.2.1 AR Session 42
    2.2.2 AR Session Origin 44
    2.3 可跟蹤對象 46
    2.3.1 可跟蹤對象管理器 47
    2.3.2 可跟蹤對象事件 47
    2.3.3 管理可跟蹤對象 48
    2.4 Session管理 49
    第3章 平面檢測與參考點管理 51
    3.1 平面管理 51
    3.1.1 平面檢測 51
    3.1.2 可視化平面 52
    3.1.3 個性化渲染平面 52
    3.1.4 開啟與關閉平面檢測 55
    3.1.5 顯示與隱藏已檢測平面 57
    3.2 射線檢測 58
    3.2.1 射線檢測概念 59
    3.2.2 射線檢測詳解 60
    3.3 點云與參考點 61
    3.3.1 點云 61
    3.3.2 參考點 63
    3.4 平面分類 66
    第4章 圖像與物體檢測跟蹤 69
    4.1 2D圖像檢測跟蹤 69
    4.1.1 圖像跟蹤基本操作 69
    4.1.2 圖像跟蹤啟用與禁用 71
    4.1.3 多圖像跟蹤 72
    4.1.4 運行時創建參考圖像庫 76
    4.1.5 運行時切換參考圖像庫 76
    4.1.6 運行時添加參考圖像 78
    4.2 3D物體檢測跟蹤 80
    4.2.1 獲取參考物體空間
    特征信息 81
    4.2.2 掃描獲取物體空間特征
    信息的注意事項 83
    4.2.3 AR Tracked Object Manager 84
    4.2.4 3D物體識別跟蹤基本操作 85
    4.2.5 3D物體跟蹤啟用與禁用 86
    4.2.6 多物體識別跟蹤 87
    第5章 人臉檢測跟蹤 90
    5.1 人臉檢測基礎 90
    5.1.1 人臉檢測概念 90
    5.1.2 人臉檢測技術基礎 91
    5.2 人臉姿態與網格 92
    5.2.1 人臉姿態 92
    5.2.2 人臉網格 94
    5.3 人臉區域與多人臉檢測 97
    5.3.1 人臉區域 97
    5.3.2 多人臉檢測 100
    5.4 BlendShapes 101
    5.4.1 BlendShapes基礎 102
    5.4.2 BlendShapes技術原理 103
    5.4.3 BlendShapes的使用 105
    第6章 光影效果 108
    6.1 光照基礎 108
    6.1.1 光源 108
    6.1.2 光與材質的交互 109
    6.1.3 3D渲染 110
    6.2 光照估計 111
    6.2.1 3D光照 111
    6.2.2 光照一致性 112
    6.2.3 光照估計操作 112
    6.3 環境光反射 115
    6.3.1 Cubemap 115
    6.3.2 PBR渲染 116
    6.3.3 Reflection Probe 117
    6.3.4 紋理采樣過濾 118
    6.3.5 使用Environment Probe 119
    6.3.6 AR Environment
    Probe Manager 121
    6.3.7 性能優化 123
    6.4 使用內置實時陰影 124
    6.4.1 ShadowMap技術原理 124
    6.4.2 使用實時陰影 125
    6.4.3 陰影參數詳解 129
    6.5 Projector陰影 130
    6.5.1 ProjectorShadow 131
    6.5.2 BlobShadow 133
    6.5.3 參數詳解 134
    6.6 Planar陰影 134
    6.6.1 數學原理 135
    6.6.2 代碼實現 136
    6.7 偽陰影 140
    6.7.1 預先制作陰影 141
    6.7.2 一種精確放置物體的方法 142
    第7章 持久化存儲與多人共享 145
    7.1 錨點 145
    7.1.1 錨點概述 145
    7.1.2 使用錨點 146
    7.1.3 云錨點 146
    7.2 ARWorldMap 148
    7.2.1 ARWorldMap概述 148
    7.2.2 ARWorldMap實例 149
    7.3 協作Session 152
    7.3.1 協作Session概述 153
    7.3.2 協作Session實例 156
    7.3.3 使用協作Session的
    注意事項 160
    第8章 攝像機圖像獲取與
    自定義渲染管線 162
    8.1 獲取GPU圖像 162
    8.1.1 獲取攝像頭原始圖像 162
    8.1.2 獲取屏幕顯示圖像 163
    8.2 獲取CPU圖像 165
    8.2.1 AR攝像機圖像數據流 166
    8.2.2 從CPU中獲取攝像頭圖像 166
    8.3 邊緣檢測原理 173
    8.3.1 卷積 173
    8.3.2 Sobel算子 174
    8.4 CPU圖像邊緣檢測實例 175
    8.5 可編程渲染管線 178
    第9章 肢體動捕與遮擋 181
    9.1 2D人體姿態估計 181
    9.1.1 人體骨骼關鍵點檢測 181
    9.1.2 使用2D人體姿態估計 182
    9.2 3D人體姿態估計 185
    9.2.1 使用3D人體姿態
    估計的方法 185
    9.2.2 使用3D人體姿態
    估計實例 194
    9.3 人形遮擋 195
    9.3.1 人形遮擋原理 196
    9.3.2 人形遮擋實現 198
    第 10章 攝像機與手勢操作 202
    10.1 場景操作 202
    10.1.1 場景操作方法 202
    10.1.2 場景操作實例 203
    10.2 同時開啟前后攝像頭 204
    10.3 環境交互 207
    10.3.1 射線檢測 207
    10.3.2 手勢檢測 208
    10.4 手勢控制 210
    10.4.1 單物體操控 210
    10.4.2 多物體場景操控單
     物體對象 212
    10.4.3 多物體操控 215
    10.4.4 物體操控模塊 218
    第 11章 3D音視頻 220
    11.1 3D音頻 220
    11.1.1 3D聲場原理 221
    11.1.2 聲波與雙耳間的互動 222
    11.1.3 頭部關聯傳導函數 223
    11.1.4 頭部轉動與聲音位置 223
    11.1.5 早期反射和混音 223
    11.1.6 聲音遮擋 224
    11.1.7 指向性 225
    11.1.8 Ambisonics 225
    11.1.9 下載Resonance
     Audio SDK 226
    11.1.10 導入SDK 226
    11.1.11 Resonance Audio
     components 226
    11.1.12 使用共振音頻 227
    11.1.13 Room effects 230
    11.1.14 Resonance Audio API 231
    11.2 3D視頻 232
    11.2.1 Video Player組件 232
    11.2.2 3D視頻播放實現 234
    第 12章 設計原則 238
    12.1 移動AR帶來的挑戰 238
    12.1.1 用戶必須移動 238
    12.1.2 要求手持設備 239
    12.1.3 要求必須將手機
     放在臉前 239
    12.1.4 操作手勢 239
    12.1.5 用戶必須打開App 240
    12.2 移動AR設計準則 240
    12.2.1 有用或有趣 240
    12.2.2 虛擬和真實的混合
     必須有意義 240
    12.2.3 移動限制 241
    12.2.4 心理預期與維度轉換 241
    12.2.5 環境影響 241
    12.2.6 視覺效果 242
    12.2.7 UI設計 242
    12.2.8 沉浸式交互 243
    12.3 移動AR設計指南 243
    12.3.1 環境 244
    12.3.2 用戶細節 245
    12.3.3 虛擬內容 247
    12.3.4 交互 252
    12.3.5 視覺設計 256
    12.3.6 真實感 260
    第 13章 性能優化 264
    13.1 移動平臺性能優化基礎 264
    13.1.1 影響性能的主要因素 264
    13.1.2 AR常用調試方法 265
    13.1.3 Unity Profiler 266
    13.1.4 Frame Debugger 270
    13.2 Unity Profiler使用 271
    13.2.1 CPU使用情況分析器 272
    13.2.2 渲染情況分析器 274
    13.2.3 內存使用情況分析器 274
    13.2.4 物理分析器 275
    13.2.5 音視頻分析器 276
    13.2.6 UI分析器 277
    13.2.7 全局光照分析器 277
    13.3 性能優化的一般步驟 278
    13.3.1 收集運行數據 278
    13.3.2 分析運行數據 279
    13.3.3 確定問題原因 281
    13.4 移動設備性能優化 283
    13.5 渲染優化 284
    13.5.1 渲染流程 284
    13.5.2 CPU瓶頸 285
    13.5.3 GPU瓶頸 288
    13.6 代碼優化 289
    13.6.1 內存管理 289
    13.6.2 垃圾回收 290
    13.6.3 對象池 293
    13.7 UI優化 294
    13.7.1 UI Drawcall優化 295
    13.7.2 動靜分離 295
    13.7.3 圖片優化 296
    參考文獻 298

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