虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality，VR)，也可稱為虛擬仿真，其誕生雖歷史悠久，但真正進(jìn)入人們的生活卻是從2016年開(kāi)始的。產(chǎn)品的出現(xiàn)與發(fā)展必須符合時(shí)代的特征，當(dāng)代科技在物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)等方面的發(fā)展以及智能終端對(duì)于人們生活習(xí)慣的改變，使得虛擬現(xiàn)實(shí)這一虛幻、炫酷(起碼看起來(lái)如此)的技術(shù)得到了爆炸性的發(fā)展，并如智能手機(jī)的出現(xiàn)一樣徹底改變了人們思考和認(rèn)識(shí)世界的角度。

虛擬現(xiàn)實(shí)的發(fā)展為每一個(gè)領(lǐng)域都帶來(lái)了革新：娛樂(lè)、科研、工程以及設(shè)計(jì)展示等等。從被稱為VR元年的2016年至今，虛擬現(xiàn)實(shí)廣闊的應(yīng)用前景使它站到了科技圈的中心。從莫頓·海利希的Sensorama(1957年)到Oculus Rift(2016年)，虛擬現(xiàn)實(shí)在這60年里隨著信息技術(shù)的發(fā)展也從幕后走到了臺(tái)前，甚至站到了舞臺(tái)的中央。它的發(fā)展開(kāi)啟了另一個(gè)宇宙，信息世界與物理世界相互交疊，亦幻亦真。它無(wú)限拓展了人們的空間與時(shí)間，讓千里之外的世界也觸手可及。因此，虛擬現(xiàn)實(shí)帶來(lái)的用戶體驗(yàn)是以往的其他技術(shù)所無(wú)法比擬的。

虛擬現(xiàn)實(shí)是神奇且強(qiáng)大的，其魔法迷人卻不易修行。想要將其發(fā)揚(yáng)光大、應(yīng)用自如，則需要內(nèi)容的挖掘。虛擬現(xiàn)實(shí)與設(shè)計(jì)兩個(gè)領(lǐng)域都極為強(qiáng)調(diào)用戶體驗(yàn)的重要性，以及人機(jī)交互的自然性。虛擬現(xiàn)實(shí)也將改變?cè)O(shè)計(jì)師對(duì)于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的認(rèn)知。虛擬現(xiàn)實(shí)的世界沒(méi)有邊界，其設(shè)計(jì)思維和方法都是獨(dú)特且新奇的。在這個(gè)交疊的世界里，從設(shè)計(jì)流程到視覺(jué)表達(dá)，都有自己特殊的要求。

本文作者從2010年起開(kāi)始接觸虛擬仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)的相關(guān)項(xiàng)目，信息與系統(tǒng)設(shè)計(jì)的交叉背景在項(xiàng)目開(kāi)展的過(guò)程中起了很大的推動(dòng)作用。本書(shū)結(jié)合作者設(shè)計(jì)項(xiàng)目中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，將其中一個(gè)案例進(jìn)行剖析，從設(shè)計(jì)定義到功能實(shí)現(xiàn)，深度解析了系統(tǒng)設(shè)計(jì)如何應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)達(dá)到前所未有的效果。對(duì)于想了解虛擬現(xiàn)實(shí)的設(shè)計(jì)師、學(xué)生以及想在設(shè)計(jì)領(lǐng)域進(jìn)行內(nèi)容開(kāi)發(fā)的工程師而言，本書(shū)都可提供參考與借鑒。

本書(shū)共分為6章，第1～2章為設(shè)計(jì)項(xiàng)目的背景信息介紹以及設(shè)計(jì)內(nèi)容定義；第3章則通過(guò)部分功能的實(shí)現(xiàn)來(lái)闡述設(shè)計(jì)項(xiàng)目概念模型的創(chuàng)建；第4章對(duì)項(xiàng)目的性能與可視化進(jìn)行了細(xì)致的分析；第5～6章是系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程中的重要過(guò)程文件。由于篇幅所限，很多內(nèi)容書(shū)中無(wú)法清晰說(shuō)明，因此希望讀者可通過(guò)閱讀過(guò)程文件對(duì)項(xiàng)目具體實(shí)施情況有一個(gè)更全面的認(rèn)識(shí)。

本書(shū)得以出版，要感謝我的導(dǎo)師Jean-Paul Linnartz教授，正是他扎實(shí)的專業(yè)素養(yǎng)以及創(chuàng)新的思維給本項(xiàng)目帶來(lái)了莫大的支持，他對(duì)于收斂算法的意見(jiàn)大大提升了系統(tǒng)的運(yùn)行速度，改善了用戶體驗(yàn)。此外，Jean-Paul Linnartz教授還積極促成團(tuán)隊(duì)與荷蘭Philips研究與設(shè)計(jì)部門(mén)的合作與交流，提升了項(xiàng)目的可行性。

感謝荷蘭埃因霍芬理工大學(xué)的研究員吳巖以及博士生王昕，感謝吳巖博士提供的測(cè)試平臺(tái)的數(shù)據(jù)以及在整個(gè)項(xiàng)目過(guò)程中給予的指導(dǎo)。王昕對(duì)障礙物實(shí)現(xiàn)部分給予了莫大的協(xié)助，并在此平臺(tái)基礎(chǔ)上加入了工程師所關(guān)注的相關(guān)功能。

感謝西安電子科技大學(xué)出版社的陳婷編輯等人，在本書(shū)出版過(guò)程中不斷給予支持與協(xié)助，對(duì)于你們負(fù)責(zé)的工作態(tài)度我非常敬仰與感激。

最后，感謝我的同事在工作過(guò)程中給予的支持，讓我有動(dòng)力完成本書(shū)的編寫(xiě)，并為我提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

作 者

2018年4月