正版新书]Unity智能座舱HMI开发指南:技术实现与性能优化[澳]杨

目　　录 Contents<br />序一<br />序二<br />序三<br />前言<br />第1章　Unity引擎在智能座舱HMI中的应用　1<br />1.1　Unity引擎为传统车机HMI带来的<br />新可能　1<br />1.2　Unity引擎在量产车中的应用案例　2<br />1.2.1　奔驰长轴距E级轿车　2<br />1.2.2　蔚来汽车　3<br />1.2.3　小鹏汽车　4<br />1.2.4　理想汽车　5<br />1.2.5　领克汽车　6<br />1.3　Unity引擎在量产车中的功能总结　8<br />1.3.1　3D动态桌面　8<br />1.3.2　3D车模控制　13<br />1.3.3　高级3D地图渲染　16<br />1.3.4　ADAS的信息渲染　18<br />1.3.5　基于实时渲染技术的高级音乐<br />可视化　19<br />1.4　Unity官方HMI Demo介绍　21<br />1.4.1　HMI Demo 1.0　 21<br />1.4.2　HMI Demo 2.0　 24<br />1.4.3　HMI Demo 3.0　 27<br />1.4.4　HMI Demo 3.5　 30<br />1.4.5　HMI Demo 4.0　 36<br />1.5　本章小结　39<br />第2章　Unity引擎的核心功能　40<br />2.1　Unity引擎和团结引擎　40<br />2.1.1　Unity引擎和团结引擎的主要<br />区别　41<br />2.1.2　安装Unity引擎Hub和团结<br />引擎Hub　42<br />2.2　Unity引擎转团结引擎　47<br />2.3　渲染管线　47<br />2.3.1　渲染管线的选择　47<br />2.3.2　通用渲染管线　49<br />2.4　针对实时渲染内容增加交互功能　59<br />2.4.1　Unity脚本系统　59<br />2.4.2　Unity输入系统　62<br />2.4.3　可视化编程　68<br />2.5　Unity引擎动画系统　70<br />2.5.1　Unity内置动画系统　72<br />2.5.2　Timeline　82<br />2.5.3　Animation Rigging　 85<br />2.6　使用粒子系统为场景添加效果　86<br />2.6.1　基于CPU运算的粒子系统　86<br />2.6.2　基于GPU运算的粒子系统　87<br />2.7　团队协作工具（版本控制系统）　90<br />2.7.1　传统版本管理系统　90<br />2.7.2　Unity Plastic SCM（Unity版本<br />控制）　91<br />2.8　本章小结　93<br />第3章　Unity引擎中的HMI设计<br />流程　94<br />3.1　Unity HMI项目开发流程　95<br />3.1.1　2D设计　95<br />3.1.2　2D转3D动效　95<br />3.1.3　3D美术　95<br />3.1.4　技美实现　96<br />3.1.5　程序开发　96<br />3.1.6　测试和优化　97<br />3.1.7　打包　98<br />3.2　节点之间的关系与贯穿全流程的<br />快速迭代策略　98<br />3.3　车载智能座舱Unity HMI开发<br />团队组建　99<br />3.4　本章小结　102<br />第4章　Unity引擎HMI模板　103<br />4.1　Unity HMI项目功能解析　103<br />4.1.1　项目工程总览　105<br />4.1.2　车模控制的实现　112<br />4.1.3　UI实现　124<br />4.1.4　UI换肤（基于Scriptable-<br />Object）　129<br />4.1.5　模拟车载信号以测试HMI<br />体验　137<br />4.1.6　自定义构建窗口　138<br />4.2　本章小结　139<br />第5章　HMI 3D车模处理和URP<br />材质　140<br />5.1　工业3D车模的简化处理　140<br />5.2　不同应用场景/算力情况下的<br />建议模型面数　142<br />5.3　URP材质　143<br />5.3.1　URP标准材质　143<br />5.3.2　URP示例工程　149<br />5.3.3　工业项目材质库　151<br />5.3.4　使用Shader Graph实现高级<br />车漆　153<br />5.4　本章小结　157<br />第6章　后处理和抗锯齿　158<br />6.1　后处理方法　158<br />6.2　抗锯齿方法　165<br />6.3　本章小结　168<br />第7章　利用Scriptable Render Pass<br />实现定制渲染效果　169<br />7.1　URP Render配置　169<br />7.1.1　创建自定义卡通渲染<br />Shader　171<br />7.1.2　创建Scriptable Render <br />Pass　173<br />7.1.3　应用定制的Shader和Scriptable Render Pass脚本　174<br />7.1.4　创建Scriptable Renderer <br />Feature　175<br />7.2　本章小结　176<br />第8章　Unity性能优化　177<br />8.1　性能优化概述　177<br />8.1.1　优化的3个目标　177<br />8.1.2　80/20原则　179<br />8.1.3　何时优化　179<br />8.1.4　CPU和GPU相关优化项　181<br />8.1.5　优化流程　182<br />8.2　Unity内置的性能分析工具　182<br />8.2.1　Unity Profiler　183<br />8.2.2　Profile Analyzer　187<br />8.2.3　Frame Debugger　189<br />8.2.4　Memory Profiler　191<br />8.2.5　Rendering Debugger　193<br />8.3　Unity内存管理相关优化　196<br />8.3.1　垃圾回收器与增量式垃圾<br />回收　197<br />8.3.2　GC相关的优化方法　200<br />8.4　CPU相关优化　204<br />8.4.1　关于绘制调用　204<br />8.4.2　静态合批　204<br />8.4.3　动态合批　207<br />8.4.4　SRP Batcher　207<br />8.4.5　GPU实例化　211<br />8.4.6　多线程处理　212<br />8.5　GPU相关优化　215<br />8.5.1　光照相关优化　215<br />8.5.2　纹理相关优化　220<br />8.5.3　遮挡剔除　223<br />8.5.4　Mipmap和Mipmap <br />Streaming　228<br />8.5.5　LOD　229<br />8.6　本章小结　231<br />第9章　Unity Sentis赋能AI智能<br />座舱　232<br />9.1　Unity Sentis介绍　233<br />9.2　Unity Sentis使用入门　235<br />9.3　Unity Sentis在游戏中的应用　239<br />9.4　本章小结　240<br />第10章　Unity学习资源和Unity<br />资源商店　241<br />10.1　Unity学习资源　241<br />10.1.1　Unity英文课堂　241<br />10.1.2　Unity中文课堂　242<br />10.2　Unity资源商店　245<br />10.2.1　天气和环境系统　245<br />10.2.2　美术资产相关系统　246<br />10.2.3　工具类插件　249<br />10.3　本章小结　251

杨栋 目前担任Unity中国平台技术总监，他所管理的团队目前负责为各类工业项目设计解决方案，汽车智能座舱整体设计，以及负责企业培训和市场推广。他拥有丰富的Unity开发经验，一直致力于将Unity的最新技术推广给广大开发者，并出版了《创造高清3D虚拟世界：Unity引擎HDRP高清渲染管线实战》 (博文视点出品）。

（1）作者背景权威：作者是资深的Unity开发专家，是Unity中国的技术总监，是Unity引擎技术布道者，经验丰富。<br>
（2）Unity官方推荐：Unity中国CEO、团结引擎的研发负责人、Unity中国HMI事业部总经理等多位官方高管推荐。<br>
（3）Unity官方经验总结：作者主导开发Unity HMI Demo，并参与了大量主机厂的HMI开发，同时本书还剖析了Unity官方的Demo和模板。

"这是一本专门针对使用Unity引擎开发智能座舱人机交互（HMI）界面的实战指南。随着汽车科技的发展，智能座舱已经成为现代汽车不可或缺的一部分，而Unity引擎凭借其强大的实时渲染和跨平台能力，成为了车载HMI开发的热门工具。 本书首先介绍了Unity引擎在车载智能座舱HMI应用中的潜力和优势，通过案例展示了Unity在智能座舱量产项目中的应用，并汇总了Unity引擎在智能座舱中的各种功能。此外，还介绍了Unity官方的人机交互Demo，为读者提供了深入了解Unity HMI开发的起点。 在技术细节方面，本书深入浅出地讲解了Unity引擎和其相关的实时渲染管线、脚本系统、动画系统等核心技术。此外，还详细介绍了如何为场景添加特效、优化相关工具以及跨平台部署等实际开发中必须掌握的知识点。对于希望深入了解Unity引擎的读者来说，这部分内容无疑是非常宝贵的。 在HMI设计方面，本书提供了一套完整的实现流程，从设计阶段到技术实现，每一个环节都有详尽的说明。此外，书中还针对车载智能座舱的Unity HMI开发团队组建进行了探讨，为实际项目中的团队协作提供了有益的参考。 高级技术美术效果是HMI开发的灵魂，本书针对模型处理、3D场景打光、日夜变化、天气效果、粒子效果、抗锯齿等高级技术进行了深入探讨，旨在帮助读者打造出逼真且富有创意的HMI界面。 在交互方面，本书详细介绍了Unity的输入系统和UI组件，包括多点触控操作、游戏手柄集成、语音控制集成等，以及如何使用第三方UI组件库和优秀的UI插件来提升用户体验。 性能优化是任何实时渲染项目都必须面对的问题，本书提供了多种实用的性能优化工具和方法，旨在帮助读者在保证画面质量的同时，达到目标帧率并确保运行帧率稳定。"