虛擬現實與增強現實實用教程（簡體書）

本書圍繞教育部提出的“金課”理念及體系結構，側重于虛擬現實與增強現實基礎理論的教學及應用，使讀者能夠在較短的時間裡由淺入深地瞭解、認識和掌握虛擬現實和增強現實技術的精髓及使用方法。本書主要介紹了虛擬現實和增強現實的基礎理論、應用和*新進展，概念清晰，原理通俗易懂，案例豐富，圖文並茂，易於讀者理解。

前言

第1章虛擬現實概述

1.1虛擬現實的概念

1.1.1虛擬現實的定義

1.1.2虛擬現實的特徵

1.1.3虛擬現實系統的組成

1.2虛擬現實系統的類型

1.2.1沉浸式虛擬現實系統

1.2.2桌面式虛擬現實系統

1.2.3分布式虛擬現實系統

1.3虛擬現實的主要研究對象

1.4虛擬現實的應用領域

1.5虛擬現實的發展和現狀

1.5.1虛擬現實技術的發展歷程

1.5.2虛擬現實技術的研究現狀

1.5.3虛擬現實技術的發展趨勢

本章小結


第2章虛擬現實的體系結構

2.1VR繪製流水線

2.1.1VR視覺繪製方法

2.1.2VR圖形流水線繪製

2.1.3VR觸覺流水線繪製

2.2VR體系結構

2.2.1基於PC的體系結構

2.2.2基於工作站的體系結構

2.2.3基於可移動設備的體系結構

2.2.4基於VR一體機的體系結構

2.3分布式虛擬現實體系結構

2.3.1多流水線同步策略

2.3.2聯合定位繪製流水線

2.3.3PC集群

2.3.4分布式虛擬現實

本章小結


第3章虛擬現實的核心技術

3.1三維建模技術

3.1.1幾何建模技術

3.1.2物理建模技術

3.1.3行為建模技術

3.2立體顯示技術

3.2.1雙目視差顯示技術

3.2.2全息技術

3.3真實感實時繪製技術

3.3.1真實感繪製技術

3.3.2實時繪製技術

3.4三維虛擬聲音

3.4.1三維虛擬聲音的定義

3.4.2三維虛擬聲音的原理


3.5人機交互技術

3.5.1手勢識別技術

3.5.2面部表情識別技術

3.5.3眼動跟蹤技術

3.5.4語音識別技術

3.6碰撞檢測技術

3.6.1碰撞檢測技術的要求和實現方法

3.6.2碰撞檢測技術在人工智能中的應用

本章小結


第4章虛擬現實的輸入設備

4.1三維位置跟蹤器

4.1.1虛擬現實的定位追蹤

4.1.2跟蹤器的性能參數

4.1.3電磁跟蹤器

4.1.4超聲波跟蹤器

4.1.5光學跟蹤器

4.1.6慣性跟蹤器

4.1.7GPS跟蹤器

4.1.8混合跟蹤器

4.2導航輸入設備

4.2.1三維鼠標

4.2.2手柄

4.3手勢輸入設備

4.3.1手勢接口

4.3.2數據手套

4.3.3運動捕捉設備

本章小結


第5章虛擬現實系統的輸出設備

5.1虛擬現實系統的圖形顯示設備

5.1.1人類的視覺系統概述

5.1.2頭盔顯示器

5.1.3沉浸式虛擬現實顯示系統

5.1.4立體眼鏡顯示設備

　5.2虛擬現實系統的聲音顯示設備

5.2.1人類的聽覺系統概述

5.2.2基於HRTF的三維聲音顯示設備

5.2.3多揚聲器聽覺系統

　5.3虛擬現實系統的觸覺反饋設備

5.3.1人類的觸覺系統概述

5.3.2接觸反饋設備

5.3.3力反饋設備

5.3.4觸覺反饋在醫學中的應用

本章小結


第6章三維數字建模與三維全景

6.1三維數字建模概述

6.1.1三維數字建模的概念

6.1.2三維數字建模的方法

6.1.3三維數字建模的發展趨勢


6.2三維全景概述

6.2.1三維全景的分類

6.2.2三維全景的特點

6.2.3三維全景的應用領域

6.3全景照片的拍攝硬件

6.3.1硬件設備

6.3.2硬件配置方案

6.4全景照片的拍攝方法

6.5三維全景的軟件實現

6.5.1全景大師的安裝

6.5.2項目管理

6.5.3場景管理

6.5.4皮膚管理

6.6智能三維全景

6.6.1智能化醫院三維全景導航系統

6.6.2智能全景盲區行車輔助系統

本章小結


第7章三維建模軟件3ds Max

7.1常見的三維建模軟件

7.1.13ds Max

7.1.2Rhino

7.1.3Maya

7.23ds Max基本操作

7.2.1啟動與退出

7.2.2打開、保存與導出模型

7.2.3軟件操作界面

7.2.4視圖區及其操作

7.2.5工具欄常用工具

7.3模型製作

7.3.1使用內置幾何體建模

7.3.2使用二維圖形建模

7.3.3使用複合對象建模

7.4材質設計

7.4.1材質編輯器

7.4.2常見貼圖類型

7.4.3貼圖坐標

7.5攝影機及燈光

7.5.1攝影機

7.5.2燈光

7.6基礎動畫

7.6.1“時間配置”對話框

7.6.2“自動關鍵點”動畫

7.6.3“設置關鍵點”動畫

7.6.4生成動畫的基本流程

本章小結


第8章Unity 3D三維開發工具

8.1三維開發工具

8.1.1Unity 3D

8.1.2虛幻遊戲引擎4

8.2Unity 3D基本功能

8.2.1Unity 3D的界面

8.2.2Unity 3D的菜單

8.3對象與腳本

8.3.1Unity 3D的對象

8.3.2Unity 3D的腳本

8.4腳本調試

8.4.1顯示腳本信息

8.4.2設置斷點調試

8.5光影

8.5.1光源類型

8.5.2環境光與霧

8.6地形

8.7天空盒

8.8物理引擎

8.9動畫系統

8.10智能機器人的實現

8.11外部資源

8.11.1貼圖的導入

8.11.23ds Max靜態模型的導入

8.11.33ds Max動畫的導入

8.11.4資源商店中模型的導入

本章小結


第9章增強現實概述

9.1增強現實的概念

9.1.1增強現實定義

9.1.2增強現實的發展狀況

9.1.3增強現實的基本結構

9.1.4增強現實與虛擬現實的聯繫與區別

9.2增強現實的核心技術

9.2.1顯示技術

9.2.2三維註冊技術

9.2.3標定技術

9.2.4人機交互技術

9.3移動增強現實

9.3.1移動增強現實的概念

9.3.2移動增強現實的發展現狀