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

虛擬現(xiàn)實的發(fā)展為每一個領(lǐng)域都帶來了革新：娛樂、科研、工程以及設(shè)計展示等等。從被稱為VR元年的2016年至今，虛擬現(xiàn)實廣闊的應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)實在這60年里隨著信息技術(shù)的發(fā)展也從幕后走到了臺前，甚至站到了舞臺的中央。它的發(fā)展開啟了另一個宇宙，信息世界與物理世界相互交疊，亦幻亦真。它無限拓展了人們的空間與時間，讓千里之外的世界也觸手可及。因此，虛擬現(xiàn)實帶來的用戶體驗是以往的其他技術(shù)所無法比擬的。

虛擬現(xiàn)實是神奇且強大的，其魔法迷人卻不易修行。想要將其發(fā)揚光大、應用自如，則需要內(nèi)容的挖掘。虛擬現(xiàn)實與設(shè)計兩個領(lǐng)域都極為強調(diào)用戶體驗的重要性，以及人機交互的自然性。虛擬現(xiàn)實也將改變設(shè)計師對于傳統(tǒng)設(shè)計方法的認知。虛擬現(xiàn)實的世界沒有邊界，其設(shè)計思維和方法都是獨特且新奇的。在這個交疊的世界里，從設(shè)計流程到視覺表達，都有自己特殊的要求。

本文作者從2010年起開始接觸虛擬仿真系統(tǒng)設(shè)計的相關(guān)項目，信息與系統(tǒng)設(shè)計的交叉背景在項目開展的過程中起了很大的推動作用。本書結(jié)合作者設(shè)計項目中的實踐經(jīng)驗，將其中一個案例進行剖析，從設(shè)計定義到功能實現(xiàn)，深度解析了系統(tǒng)設(shè)計如何應用虛擬現(xiàn)實達到前所未有的效果。對于想了解虛擬現(xiàn)實的設(shè)計師、學生以及想在設(shè)計領(lǐng)域進行內(nèi)容開發(fā)的工程師而言，本書都可提供參考與借鑒。

本書共分為6章，第1～2章為設(shè)計項目的背景信息介紹以及設(shè)計內(nèi)容定義；第3章則通過部分功能的實現(xiàn)來闡述設(shè)計項目概念模型的創(chuàng)建；第4章對項目的性能與可視化進行了細致的分析；第5～6章是系統(tǒng)設(shè)計工程中的重要過程文件。由于篇幅所限，很多內(nèi)容書中無法清晰說明，因此希望讀者可通過閱讀過程文件對項目具體實施情況有一個更全面的認識。

本書得以出版，要感謝我的導師Jean-Paul Linnartz教授，正是他扎實的專業(yè)素養(yǎng)以及創(chuàng)新的思維給本項目帶來了莫大的支持，他對于收斂算法的意見大大提升了系統(tǒng)的運行速度，改善了用戶體驗。此外，Jean-Paul Linnartz教授還積極促成團隊與荷蘭Philips研究與設(shè)計部門的合作與交流，提升了項目的可行性。

感謝荷蘭埃因霍芬理工大學的研究員吳巖以及博士生王昕，感謝吳巖博士提供的測試平臺的數(shù)據(jù)以及在整個項目過程中給予的指導。王昕對障礙物實現(xiàn)部分給予了莫大的協(xié)助，并在此平臺基礎(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出版社的陳婷編輯等人，在本書出版過程中不斷給予支持與協(xié)助，對于你們負責的工作態(tài)度我非常敬仰與感激。

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

作 者

2018年4月