虚拟现实技术与应用

本书是在编者“虚拟现实技术”课程授课讲义、实验及综合课程设计教学改革的基础上编写而成，针对虚拟现实内容设计与开发工作需求，全面系统地阐述虚拟现实基础理论、硬件设备、关键技术、软件开发及行业应用。本书结构清晰、循序渐进、图文并茂、通俗易懂、便于自学。读者能够较快地理解虚拟现实的原理与技术，掌握虚拟现实建模与仿真引擎可视化开发方法。本书从实践与应用的角度，着重介绍近期新虚拟现实开发引擎与可视化开发平台软件应用，适合作为普通高等院校工程技术类、规划设计类、多媒体类、计算机应用类等相关专业“虚拟现实技术”课程的教材或教学参考书，也可供从事虚拟现实技术研究、开发和应用的从业人员以及虚拟现实爱好者学习参考。

1 虚拟现实技术概论
1.1 虚拟现实的基本概念
1.1.1 虚拟现实技术的定义
1.1.2 虚拟现实的科学技术问题类描述
1.1.3 虚拟现实与增强现实、混合现实概念辨析
1.2 虚拟现实的基本特征
1.2.1 交互性
1.2.2 沉浸性
1.2.3 构想性
1.3 虚拟现实系统的组成
1.3.1 虚拟现实系统的功能模块
1.3.2 虚拟现实系统的软硬件设备
1.4 虚拟现实系统的分类
1.4.1 桌面式虚拟现实系统
1.4.2 沉浸式虚拟现实系统
1.4.3 增强式虚拟现实系统
1.4.4 分布式虚拟现实系统
1.5 虚拟现实的发展历程
1.5.1 虚拟现实思想的萌芽与诞生
1.5.2 虚拟现实的初步发展阶段
1.5.3 虚拟现实的高速发展阶段
1.5.4 虚拟现实的大众化与多元化应用
1.6 虚拟现实产业分析
1.6.1 虚拟现实产业链
1.6.2 虚拟现实产业主要厂商
1.6.3 虚拟现实产业发展特点
1.6.4 虚拟现实产业发展前景
复习思考题
2 虚拟现实的交互方式及其设备
2.1 场景显示方式及其设备
2.1.1 头盔式显示
2.1.2 桌面式显示
2.1.3 投影式显示
2.1.4 手持式显示
2.1.5 自由立体显示
2.2 力/触觉交互方式及其设备
2.2.1 力反馈操纵杆
2.2.2 触觉数据手套
2.3 跟踪定位方式及其设备
2.3.1 有源跟踪定位
2.3.2 无源跟踪定位
2.4 行走交互方式及其设备
2.4.1 踏板行走式交互
2.4.2 地面行走式交互
2.4.3 传动平台式行走交互
2.5 其他虚拟现实系统的硬件设备
复习思考题
3 虚拟现实的关键技术
3.1 动态环境建模技术
3.1.1 几何建模
3.1.2 纹理映射建模
3.1.3 物理建模
3.1.4 行为建模
3.1.5 基于图像的建模
3.1.6 三维场景数据组织与管理
3.2 实时场景生成与优化技术
3.2.1 真实感光照计算
3.2.2 复杂纹理映射
3.2.3 可见性判定和消隐技术
3.2.4 细节层次模型
3.2.5 实例技术
3.2.6 实时碰撞检测
……
4 虚拟现实建模工具3ds Max
5 虚拟现实引擎Unity 3D
6 虚拟现实可视化开发平台VRP
7 实时仿真平台Creator与Vega Prime
8 虚拟现实技术行业应用