序 言一

清华大学 林华

2016年号称是“中国虚拟现实的元年”，当然这不是事实，只是一批不懂“虚拟现实”的外行和企业家无知的兴奋与炒作，这一点我在2015年下半年就已经指出。不幸被我言中，从2016年下半年就没有人提这件事情了，热情满满的投资者们也基本上都铩羽而归了。“虚拟现实”是严肃的科学研究以及科学与艺术相结合的艰苦设计实践，不是房地产，怎容得外行来炒作。

我认为虚拟现实分为：艺术的虚拟现实、艺术的虚拟不现实、科学的虚拟现实以及科学与艺术结合的虚拟现实。

用绘画艺术来虚拟现实在距今二万年左右就有了，在摄影技术和数字艺术诞生之前，表现过去、再现现实和虚拟未来全靠绘画艺术，所以虚拟现实不是2016年才有的。

艺术不但可以虚拟现实还可以“虚拟不现实”，例如荷兰画家埃舍尔，他的许多版画都源于悖论、幻觉和双重意义，他努力追求图景的完备而不顾及它们的不一致，或者说让那些不可能同时在场者同时在场。他像一名施展了魔法的魔术师，利用几乎没有人能摆脱的逻辑和高超的画技，将一个极具魅力的“不可能世界”立体地呈现在人们面前，这就是艺术的“虚拟不现实”。

科学的虚拟现实，是由美国VPL公司创建人拉尼尔（Jaron Lanier）在20世纪80年代初提出的，涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等领域，它用计算机生成逼真的三维视、听、嗅觉等感觉，使人作为参与者通过适当装置，自然地对虚拟世界进行体验和交互作用的仿真平台。我个人的观点，科学的虚拟现实强调的是比艺术的虚拟现实更接近于真实的“仿真”，是对真实系统某些属性的更加“逼近”。

如今，计算机科学技术赋予虚拟现实新的内含，数字艺术赋予虚拟现实以形象和灵魂，形成了科学与艺术结合的虚拟现实。在这里，科学技术是核心，而数字艺术是外壳，二者相互融合，缺一不可。近年来，对科学与艺术结合的虚拟现实的需求日益广泛，它们应用于水利电力、工业仿真、地质灾害、桥梁道路设计、城市规划、房地产销售、室内设计、古迹复原、教育教学培训、医学可视化、文化娱乐、虚拟旅游以及军事等众多领域。科学与艺术结合的虚拟现实提供切实可行的解决方案，而且正在改变着21世纪我们的生活。在虚拟现实的环境中，以往我们常用的一些美学评价标准和艺术与设计创作的方式都发生了颠覆性的变化，这些变化在我们虚拟现实的设计中应该加以注意。

游戏引擎是为运行某一类游戏设计的能够被机器识别的代码指令的集合，它像一个发动机，控制着游戏的设计和运行。游戏引擎为游戏设计者提供设计游戏所需的各种工具，按游戏设计要求的顺序，调用游戏构成的资源，使游戏设计者能够相对容易和快速地做出游戏，而不用从猿到人的一切都重新做起。以往游戏引擎只是用于游戏设计，现在慢慢的开始用于动画设计和一些影视作品的创意与制作，为这些领域的创意、制作与合成打开了一扇新的大门。所以我们学习和用好游戏引擎，在当下具有重要的意义和作用。

我的研究生何伟写了这本《Unreal Engine 虚幻引擎开发从入门到精通》，何伟是一个一直跟踪新技术并走在新技术学习、开发与应用前列的年轻人；何伟是一个好为人师、愿意向他人传授学习经验的人，同时又是一个愿意与别人分享新技术学习心得和新技术开发成果的好心人，他还是一个具有很多动手实践经验的设计者，于是何伟在百忙的实践工作之余写出了这本手册，他这种精神是值得年轻的同行学习的。

有人说，虚拟现实是最后的媒体，因为现实都虚拟了，那么出现在这个“现实”里面的一切（包括媒体）都是虚拟与“现实”的循环了。当然有人还说，在虚拟现实之后又出现了所谓的“增强现实技术”（Augmented Reality technique，简称AR技术）或者“混合现实”（Mixed Reality technique，简称MR技术），但是无论什么“现实”，21世纪，我们处在一个以计算机为技术为特征的迅速变化的时代。前年，美国未来学家雷•库兹韦尔先生预测，到2027年，也就是再过10年，电脑将在意识上超过人脑；在2045年左右，也就是28年以后，我们就能达到一个奇妙的境地，技术发展足够迅速，“严格定义上的生物学上”的人类将不被理解，它将不存在。以计算机科学技术为平台的人工智能，将对于人类未来的生活产生重大影响，我们每一个人都要有应对这样生活和生存的准备和储备。

序 言二（中文）

安德烈• 乃奈提

博士，新加坡南洋理工大学，艺术设计媒体学院副院长、副教授

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新加坡南洋理工大学，艺术设计媒体学院博士

在罗马共和国晚期的庞贝古城遗址 “神秘别墅”内的一间房间壁画上， 绘制了如真人大小的人物和神像。在这个空间中，画面透视的比例和视觉参照物的形象和实际空间一致。可以想象古罗马时期的房屋主人，在昏暗的烛光下凝视着房间中的图像，跳动的蜡烛光线投射在真人比例的壁画上，似乎每一幅壁画中的人物都活了过来。 这个简单例子说明人造的视觉沉浸空间并不是新鲜事物。

心理的深度沉浸状态也是众所周知的。 这种状态被匈牙利心理学家米哈里•齐克森米哈里描述为 “心流”- 当我们愉快的接受某种挑战的时候，我们精神会沉浸其中而不能自拔。

1994年，英国的科尔•约翰逊首先使用了“虚拟游览”这个术语，用电脑重建了16世纪的达德利城堡。游客可以在虚拟环境中进行巡游，并根据游客的选择，屏幕会出现相应的提示和解释。

何伟使用两种不同但互补的沉浸体验设计概念为虚幻引擎设计了教材。作为一个例子，他的作品完美的结合了上述两种沉浸体验： 令人信服的视觉环境和极具挑战性的任务流程。

虚幻引擎除了游戏领域，在其他领域一样可以创造极度沉浸的体验。它可以成功的运用在以文化遗产驱动的正在成长中的中国创意产业上。

基于电脑生成的虚拟现实沉浸体验将被应用在越来越广泛的行业。

何先生的新书不仅可以作为人们学习虚幻引擎的优秀指导，同时也能成为人们理解虚拟现实开发技术的开始。

序 言二（英文）

Dr. Andrea Nanetti

Associate Professor and Associate Chair (Research), School of Art Design and Media, NTU Singapore

Luo ShenShen

PhD Candidate, School of Art Design and Media, NTU Singapore

The frescoes of a room in the Villa of the Mysteries of the late Roman Republic Pompeii site preserves painted life-size figures and statues. In this artificial (i.e., human made) space, the geometrical proportions are the same that humans perceive in the natural space. One can imagine that for the ones who experienced this room at that time, the painted figures seemed to be alive because of the dim twinkling and flashing light of oil lamps and candles. This historical example provides evidence that artificial visual immersive spaces are not new.

The immersive feeling of mental states of deep concentration is also well known. It is the experience that the Hungarian psychologist Mihaly Csikszentmihalyi describes as "flow ". That is the mental state of being deeply immersed in thoughts forgetting the feeling of time.

In 1994, Colin Johnson coined the term "virtual tour" for a computer-generated reconstruction of Dudley Castle as it was in the sixteenth century. It could be visited by space-time virtual travelers. According to the visitor's choice, the screen displays corresponding prompts and explanations.

He Wei’s handbook for Unreal Engine teaches how to use these two different but complementary immersive experiences in the design of computer generated virtual realities.

As an example, in He’s work the development of video games seems to perfectly combine both situations: a compelling visual environment coupled with challenging mission processes.

Unreal Engine can create more hyper realistic immersive experiences in other fields, besides gaming, and it can be successfully used in the growing Chinese cultural-heritage-driven creative industry.&