书籍摘要

本书由Erin Pangilinan、Steve Lukas和Vasanth Mohan联合编辑，由O'Reilly Media出版，是一本全面深入地探讨增强现实（AR）和虚拟现实（VR）技术及其在下一代空间计算中应用的权威著作。本书不仅涵盖了AR和VR的理论基础，还提供了丰富的实践指导和行业案例，旨在帮助读者全面了解和掌握这一前沿技术领域。

一、书籍背景与目的

随着空间计算技术的迅速发展，AR和VR正逐渐成为改变我们生活和工作方式的重要力量。本书的编写旨在填补该领域的知识空白，为技术专业人士、创意艺术家、设计师以及商业营销人员等提供一个全面的学习和实践平台。通过深入探讨AR和VR的历史、现状和未来，本书希望推动这一领域的发展，避免过去VR未能主流化的错误，同时为新一代的空间计算技术奠定坚实的基础。

二、主要内容

第一部分：数字现实中的设计与艺术

本书首先从人类与计算机交互的历史出发，探讨了不同历史时期交互模式的演变及其对现代AR和VR设备输入方式的影响。接着，深入讨论了如何为我们的感官而非设备进行设计，强调了在新的技术范式下，以人类为中心的交互和感官设计的重要性。此外，还介绍了如何优化艺术资产以适应各种平台，包括3D建模、纹理处理和动画制作的最佳实践。

第二部分：扩展现实如何改变数字艺术

在这一部分，书中探讨了VR在艺术创作中的应用，包括VR绘画、雕塑以及动画制作的新方式。通过介绍如Tilt Brush、Quill和Medium等创新工具，展示了VR如何使艺术创作更加自然和直观。同时，还讨论了3D艺术优化的重要性，特别是在VR和AR环境中，如何通过减少多边形数量、优化纹理和减少绘制调用来提高性能和用户体验。

第三部分：硬件、SLAM和跟踪

本书深入探讨了使AR成为可能的计算机视觉技术，包括视觉惯性里程计（VIO）、同时定位与地图构建（SLAM）以及硬件和软件的集成。详细讨论了如何选择AR平台、不同平台的优缺点以及如何在移动设备上实现高效的AR体验。此外，还探讨了AR云的概念，包括其在共享内容、持久化内容和语义理解世界中的作用，以及如何通过云服务实现设备之间的连接和交互。

第四部分：创建跨平台增强现实和虚拟现实

在这一部分，书中讨论了跨平台开发的重要性，包括如何在不同的VR和AR设备上实现一致的用户体验。介绍了游戏引擎在跨平台开发中的作用，特别是Unity和Unreal Engine在VR内容创作中的优势。此外，还探讨了如何简化控制器输入，以适应不同设备的交互方式，并通过VRTK（Virtual Reality Toolkit）等开源框架，为开发者提供快速构建VR体验的工具和资源。

第五部分：增强数据表示：空间计算中的数据可视化和人工智能

本书深入探讨了空间计算中的数据可视化和人工智能技术。讨论了如何将数据和机器学习可视化应用于VR和AR，包括如何利用空间计算的独特优势来展示和分析复杂数据。介绍了数据可视化的原理和方法，以及如何通过交互式设计和动画增强用户体验。此外，还探讨了人工智能在空间计算中的应用，包括行为规划、自动化动画和强化学习等技术，以及如何通过这些技术提升虚拟角色的行为和交互能力。

三、目标读者

本书适合以下几类读者：

• 技术专业人士：包括软件工程师、硬件工程师和数据科学家，他们希望深入了解AR和VR技术的底层原理和开发实践。
• 创意艺术家和设计师：他们希望探索如何在新的空间计算媒介中创作和表达艺术，以及如何将传统艺术技能转化为数字艺术创作。
• 商业和营销人员：他们对AR和VR在商业领域的应用感兴趣，希望通过这些技术提升用户体验和业务价值。
• 教育工作者和学生：他们希望学习和研究AR和VR技术，以及如何将这些技术应用于教育和培训领域。

四、总结

《Creating Augmented and Virtual Realities: Theory and Practice for Next-Generation Spatial Computing》是一本内容丰富、实用性强的书籍，为读者提供了一个全面了解和实践AR和VR技术的平台。通过深入浅出的理论讲解和丰富的实践案例，本书不仅帮助读者掌握核心技术，还激发了他们在这一领域创新和探索的热情。无论你是技术专家、创意艺术家还是商业从业者，本书都将是你进入空间计算时代的宝贵指南。