虚拟现实技术基础教程(第2版高等学校数字媒体专业规划教材)

近年来,虚拟现实技术飞速发展，大量新技术、 新的人机交互设备不断涌现，给传统的观念和认知带 来了冲击，也给虚拟现实技术提供了许多新思维、新 方法和新例证。因而喻晓和编著的《虚拟现实技术基 础教程》出版第2版，就是要力求与时俱进，将最新 、最有代表性的知识表现出来，并从实践与应用的角 度出发，在阐述虚拟现实技术特点、理论的基础上， 通过大量实例介绍虚拟现实相关软件的使用方法，使 读者能够在较短时间里认识和掌握虚拟现实的相关技 术，具备运用VR技术开发制作具有三维交互、效果逼 真的虚拟现实场景的能力。 本书共分8章，内容包括虚拟现实技术概述、虚 拟现实系统的人机交互设备、虚拟现实的相关技术、 虚拟现实建模语言（VRML）、三维全景技术、三维建 模软件3ds Max 2010、虚拟现实制作工具Cult3D以 及VRPlatForm 12基础等。 本书可作为高等院校信息、媒体类专业的教材， 也可作为从事虚拟现实技术行业的工程技术人员以及 虚拟现实爱好者的参考书籍。

第1章 虚拟现实技术概述 1.1 虚拟现实的基本概念 1.1.1 虚拟现实的概念 1.1.2 虚拟现实的基本特征 1.1.3 虚拟现实系统的组成 1.2 虚拟现实的分类 1.2.1 桌面虚拟现实系统 1.2.2 沉浸式虚拟现实系统 1.2.3 增强现实系统 1.2.4 分布式虚拟现实系统 1.3 虚拟现实的应用领域 1.3.1 航空航天领域 1.3.2 军事领域 1.3.3 医学领域 1.3.4 城市规划 1.3.5 文化、艺术、娱乐领域 1.3.6 教育培训 1.3.7 商务领域 1.4 虚拟现实的发展 1.4.1 虚拟现实的发展历程 1.4.2 虚拟现实技术的发展趋势 1.4.3 国内外虚拟现实技术研究现状 1.5 虚拟现实的Web3D技术 1.5.1 Web3D技术简介 1.5.2 Web3D的核心技术及其特征 1.5.3 Web3D的实现技术 思考题 第2章 虚拟现实系统的人机交互设备 2.1 立体显示设备 2.1.1 固定式立体显示设备 2.1.2 头盔显示器 2.1.3 手持式立体显示设备 2.1.4 全息投影显示设备 2.2 跟踪定位设备 2.2.1 电磁波跟踪器 2.2.2 超声波跟踪器 2.2.3 光学跟踪器 2.2.4 其他类型跟踪器 2.2.5 跟踪传感设备的性能参数 2.2.6 三维跟踪设备实例 2.3 虚拟现实声音系统与设备 2.3.1 固定式声音设备 2.3.2 耳机式声音设备 2.3.3 语音交互设备 2.4 人机交互设备 2.4.1 三维空间跟踪球 2.4.2 数据手套 2.4.3 三维浮动鼠标器 2.4.4 数据衣 2.4.5 触觉和力反馈设备 2.4.6 触觉与力反馈设备的应用 2.4.7 神经/肌肉交互设备 2.4.8 意念控制设备 2.5 3D建模设备 2.5.1 3D摄像机 2.5.2 3D扫描仪 2.5.3 3D打印机 2.6 虚拟现实硬件系统的集成 思考题 第3章 虚拟现实的关键技术和引擎 3.1 立体高清显示技术 3.1.1 立体视觉的形成原理 3.1.2 立体图像再造 3.1.3 其他新型立体显示技术 3.2 三维建模技术 3.2.1 几何建模 3.2.2 物理建模 3.2.3 运动建模 3.3 三维虚拟声音技术 3.3.1 三维虚拟声音的特征 3.3.2 头部相关传递函数 3.3.3 语音合成技术 3.4 体感交互技术 3.4.1 体感技术分类 3.4.2 体感技术框架 3.5 人机自然交互技术 3.5.1 手势识别技术 3.5.2 面部表情识别技术 3.5.3 眼动跟踪技术 3.5.4 唇读识别技术 3.5.5 力触觉交互技术 3.5.6 虚拟嗅觉交互技术 3.5.7 脑机接口技术 3.5.8 多模态融合、多通道的人机交互技术 3.6 虚拟现实引擎 3.6.1 虚拟现实引擎概述 3.6.2 虚拟现实引擎架构 3.6.3 几种虚拟现实引擎介绍 思考题 第4章 虚拟现实建模语言 4.1 VRML概述 4.1.1 VRML的发展历史 4.1.2 VRML建模语言的应用特征 4.1.3 VRML编辑器 4.1.4 VRML文件浏览器 4.2 初识VRML的文件 4.2.1 VRML的通用语法结构 4.2.2 VRML的基本概念 4.2.3 VRML的计量单位和坐标系统 4.3 VRML文件的主体内容 4.3.1 VRML的节点 4.3.2 常用的域 4.4 VRML的空间造型 4.4.1 基本造型 4.4.2 空间变换 4.4.3 显示文本 4.4.4 复杂造型 4.5 VRML的场景效果 4.5.1 纹理映射 4.5.2 声音技术 4.5.3 灯光效果 4.6 VRML的动态交互 4.6.1 动画设计 4.6.2 传感器交互 4.6.3 脚本应用 4.6.4 实例分析 习题 第5章 三维全景技术 5.1 全景技术概述 5.1.1 全景技术的特点 5.1.2 全景技术的分类 5.1.3 全景技术的应用 5.2 全景技术常用的硬件与软件 5.2.1 常用的硬件 5.2.2 常用软件 5.3 全景图的制作 5.3.1 照片的采集 5.3.2 照片的后期制作 5.4 全景视频简介 5.4.1 全景视频的应用 5.4.2 全景视频的制作 思考题 第6章 虚拟现实建模工具3ds Max 6.1 3ds Max的基础知识 6.1.1 3D Studio Max的工作界面 6.1.2 视图区 6.1.3 命令面板、快捷键 6.1.4 石墨建模工具 6.1.5 简单对象编辑应用 6.2 二维图形与编辑 6.2.1 创建二维图形 6.2.2 二维图形的编辑 6.2.3 图形转换三维模型 6.3 三维建模 6.3.1 建模方法 6.3.2 常用修改器建模 6.3.3 高级修改器建模 6.4 复合对象建模 6.5 NURBS建模 6.6 材质与贴图 6.6.1 材质与贴图编辑窗口 6.6.2 材质库的应用 6.7 灯光的应用 6.7.1 场景灯光介绍 6.7.2 灯光的类型 6.7.3 灯光的参数 6.8 渲染基础 6.9 动画制作 6.9.1 关键帧动画 6.9.2 动画控制器 6.9.3 reacter动画 6.1 03ds Max与VRML的数据交换 思考题 第7章 虚拟现实制作工具Cult3D 7.1 Cult3D概述 7.1.1 Cult3D技术特点与应用 7.1.2 Cult3D的系统组成与设计流程 7.1.3 Cult3D Exporter输出器 7.2 Cult3D设计器 7.2.1 Cult3D界面 7.2.2 子窗口功能简介 7.2.3 交互功能设计 7.3 Cult3D Viewer演示器 7.3.1 在网络上发布Cult3D作品 7.3.2 Cult3D作品应用于PPT 7.3.3 Cult3D作品应用于Authorware 思考题 第8章 VRPlatform 12基础 8.1 VRPlatform入门 8.1.1 VRP12新增功能 8.1.2 工作界面 8.1.3 VRP功能分类 8.2 烘焙 8.2.1 3ds Max模型烘焙 8.2.2 3ds Max的模型优化 8.2.3 CompleteMap与LightingMap的区别 8.2.4 烘焙过程中的注意事项 8.3 VRP的材质编辑 8.3.1 材质面板 8.3.2 常用材质的创建 8.3.3 材质库 8.4 角色库的应用 8.4.1 角色库的调用 8.4.2 动作库 8.4.3 路径动画的创建 8.4.4 创建路径动画的锚点事件 8.5 VRP相机 8.5.1 各类相机简介 8.5.2 其他相机 8.6 脚本编辑 8.6.1 脚本编辑器 8.6.2 系统函数 8.6.3 触发函数与自定义函数 8.7 VRP物理引擎介绍 8.7.1 物理引擎概述 8.7.2 VRP+物理引擎的特性 8.7.3 物理引擎的发展 思考题 参考文献