站在技术的前沿，紧跟视觉技术发展趋势
RAVV是位于美国硅谷的一家科技产业平台公司，专注于时代前沿的机器人、人工智能、无人驾驶、增强现实、计算机视觉应用等科技，致力于搭建一个以教育、科技、媒体、产品四个基础模块为架构的崭新平台。
RAVV教育的专家组成员囊括了加州大学伯克利分校、加州大学圣克鲁兹分校、香港理工大学、浙江大学等知名学府有关人工智能、计算机视觉应用等科技领域的学术精英。
本书为RAVV教育的教材之一，配套的RAVV课程可以让有志加入AR/VR行业的从业人员更好地增加知识、掌握技术，提高竞争力。
增强现实（Augmented Reality，AR）是一个新兴的行业，近年来取得了非常大的发展和非常高的社会关注度。底层软硬件技术的发展和迭代非常迅速，随着在各个传统纵深领域中的应用落地以及软硬件平台的逐步趋于成熟，催生了对优质的内容的大量需求，形成了巨大的内容开发者人才缺口。新的软硬件平台和视觉表现方式，对美术内容的制作提出了新的需求和标准。而目前很多AR内容开发者中的美术从业者是从游戏、影视等传统美术行业转型而来，在工业化的生产线上更注重细分领域技能的成熟和高效。AR行业虽为新兴行业，但在寻找更好的落地方向时，需要大量的应用内容进行“试水”，所以AR内容开发团队趋于适合互联网时代的小型化团队，在生产上讲求短平快的高效开发，美术人员可能会面对比传统美术行业掌握更多、更全面技术的要求。
基于以上考量，本书并没有针对某个技术点或者软件进行深入讲解，而是从AR项目前期策划到各种不同类型的内容制作都有所涉及，涵盖的工具较多，技术面较广，对前期策划、UI设计以及不同类型的模型、贴图和动画制作都有所阐述，本书整体上比较注重流程的讲解，另外，在案例的选择上主要是从真实的行业应用简化而来。
在学习过程中，读者应注意书中涉及的部分知识点和软件（本书对此并没有进行深入和系统的讲解），如果有需求，请参考其他资料。
鉴于此，本书比较适合学习AR应用美术内容创建的初学者，以及了解美术开发的流程和工艺的AR应用程序开发者，同时也适合有意接触AR领域的传统美术行业从业者拓展技术面和了解AR内容开发。此外，如果结合本系列丛书的其他书籍进行学习或教学，则有助于成为或培养对AR行业具有全局认知并且能够独当一面的应用型人才。
这是我们编写的AR应用美术开发领域的第一本书，要讲的内容实在太多，难免存在不足之处。我们希望能够成为长伴各位读者的朋友，伴随着行业的逐渐发展和我们在技术和认知上的逐渐成熟，不断将最新的经验分享给大家，与大家共同进步。
计算机\程序设计
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人文主义与人工智能
欧洲文艺复兴不管是在文学还是艺术方面，都留下了灿烂的文化遗产。时至今日，我们依然能站在梵蒂冈博物馆的楼顶欣赏米开朗基罗设计的宏伟广场，在卢浮宫看到达·芬奇的蒙娜丽莎面露神秘的微笑。但丁的《神曲》唱响了文艺复兴的赞歌，伽利略通过多次实验发现了自由落体、抛物体和振摆的运动规律，使人对宇宙有了新的认识。经济和科技的发展带动资本主义的萌芽，为这场思想运动的兴起提供了可能。城市经济的繁荣，使事业成功、财富巨大的富商、作坊主和银行家更加相信个人的价值和力量，更加充满创新进取、冒险求胜的精神。
1978年出版的《小灵通漫游未来》，应该是影响60后和70后的儿童科普读物。今天看来其中有些内容实现了，有些还停留在实验室，但人类对科学的探索始终没有停止，好奇心促使我们一直向前。当代科技的发展更新速度似乎越来越快，特别是以数字为核心的计算机技术已经全面进入日常生活。1995年，凯文·凯利在《失控》一书中提到：大众智慧、云计算、物联网、虚拟现实、网络社区、网络经济、协作双赢、电子货币……如今，这些颇具科幻色彩的词汇都已不再神秘。
2017年，以色列作家尤瓦尔·赫拉利在《未来简史》中提出，以碳基为基础建立的人类文明也许很快会被以硅基为基础的更高级算法所替代，人工智能终有一天会升级并超越人类文明。这在很多人看来是匪夷所思的，但面对今天数字技术的飞速发展，我们的确需要认真思考这一问题。科技给人类生活各方面带来的变化是历史的大势所趋，同时，这种变化也在不断促进各个领域的飞跃。对科技引入艺术也是目前各专业美术院校布局中的重中之重，尤其是在相关课程和教学方法方面，可谓求贤如渴。
本书的书名“计算机视觉增强现实美术内容设计”看起来属于理工类范畴，但其实直接关系到人们生活中的设计与创造，关系到人们的审美与运用。增强现实（Augmented Reality，AR），是一种实时的、基于摄像影像的位置和角度并加上自定义图像的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界叠加在现实世界上并能与用户进行互动。这种技术最早于1990年提出，率先应用于军事领域。随着随身电子产品运算能力的提升，增强现实的用途越来越广，如展览展示、市场营销、车载系统、游戏娱乐、医疗助手、教育、工业产业、军事领域等。在各类应用中，AR已悄然嵌入以前的多种领域。而对AR的教学与创作也是国内各专业美术院校逐渐展开的必修课程之一，从甲骨文、龟壳、竹简到鼠标、键盘，再到虚拟影像，人类在不断寻找更加便捷的书写与绘画的材料。
本书从AR在生活中的应用开始讲起，结合UI设计、3D建模、动画、影像制作以及美术训练中的造型与色彩基础、灯光与特效等，由浅入深、详实地讲解AR的制作过程。通过学习本书，读者可以了解和掌握一个AR项目从前期策划到美术内容制作及最后的程序输出等一系列完整的制作流程和技术指导。对于美术学院的AR教学，本书不仅具备技术性，同时也可以很好地结合各艺术专业基础，实用性强，可实施程度高，是非常不错的教科书。
谁也无法准确地预测未来，但未来总是建立在我们现在所做的工作之上的，也许若干年之后回望今天，我们会庆幸与本书的相遇。
李川副教授
重庆美术家协会副秘书长
四川美术学院新媒体艺术系主任
2017年6月
推荐序
前言
第1章AR应用发展概述1
1.1AR应用案例分析1
1.2AR的软件技术3
1.2.1SDK开发工具3
1.2.2内容开发工具5
1.3AR的硬件设备5
1.3.1移动手持式显示设备5
1.3.2智能可穿戴显示设备5
1.3.3空间增强现实设备6
1.4AR的应用领域6
1.4.1展览展示7
1.4.2市场营销7
1.4.3车载系统8
1.4.4游戏娱乐8
1.4.5医疗助手9
1.4.6教育10
1.4.7工业产业10
1.4.8军事领域11
1.5AR应用的未来发展趋势11
1.5.1AR市场高速发展11
1.5.2AR技术以移动AR为主要方式11
1.5.3改变消费者习惯12
1.5.4内容呈现类型多样12
第2章AR应用的策划和设计13
2.1什么是项目策划13
2.2项目策划的职位与特质13
2.3资料搜集和市场调查14
2.4客户需求的分类与不同设计思路15
2.5项目策划的结果输出16
2.6本章小结16
第3章AR应用的UI设计17
3.1UI的相关概念17
3.2UI的设计原则17
3.3AR应用中UI界面的显示方式17
3.4AR中与UI交互的方式19
3.5用户界面设计流程22
3.6AR中UI的制作概述22
3.6.1UI界面设计22
3.6.2图标设计23
3.7本章小结24
第4章内容生产工具和一般流程25
4.1通过三维扫描创建模型25
4.1.13D扫描设备发展状况以及应用范围25
4.1.23D扫描数据采集的流程及其优化27
4.1.3使用影像自动化生成3D模型27
4.2使用软件创建项目/产品35
4.2.1常用软件工具介绍35
4.2.2一般工作流程36
第5章AR内容开发案例：场景37
5.1场景模型的搭建37
5.1.1场景模型制作前的准备工作38
5.1.2物件类模型39
5.1.3制作和导出UV48
5.1.4制作贴图56
5.2Unity 3D中的美术资源65
5.2.1Unity 3D中的灯光基础65
5.2.2Unity 3D中的Standard Shader73
5.3本章小结75
第6章AR内容开发案例：角色76
6.1AR角色制作基础知识77
6.1.1美术造型基础78
6.1.2色彩理论82
6.2角色模型的制作84
6.2.1基础模型的创建84
6.2.2为角色增添细节88
6.2.3角色UV拆分导出99
6.2.4角色的制作贴图100
6.3本章小结106
第7章AR内容开发案例：动画和特效107
7.1动画和绑定107
7.1.1动画概述与AR动画制作流程107
7.1.2AR角色绑定技术115
7.1.3AR角色绑定与动画制作案例126
7.2Unity 3D中动画与特效的制作157
7.2.1Unity动画系统157
7.2.2Unity粒子特效系统160
7.2.3Unity粒子特效案例170
7.3本章小结192
第8章AR视频内容制作193
8.1AR通道视频的制作193
8.1.1三维软件渲染通道视频素材193
8.1.2拍摄抠像素材201
8.1.3制作透明视频202
8.2本章小结207
