虚拟现实技术导论

近年来，虚拟现实技术 在产业界引发热潮，大众化 趋势日益凸显，低成本硬件 不断涌现，在房地产、直播 、监控等领域的应用逐渐普 及。由于虚拟现实具有多学 科交叉融合的特点，涉及的 学科领域广泛，对其进行完 整的阐述存在诸多难点，因 此本书从虚拟现实软硬件、 关键技术的角度对内容进行 组织，并进行了一定的删减 ，以突出重点。在软件和硬 件设备部分，介绍较为典型 的虚拟现实输入设备和输出 设备；在关键技术部分，从 虚拟现实建模和虚拟现实渲 染两方面加以阐述，重点介 绍运动编辑、流体建模、场 景组织、粒子系统等内容。 此外，对一些虚拟现实前沿 性方向进行了讨论。 本书适合作为高等学校 计算机、软件工程及相关专 业高年级本科生，研究生的 教材，同时可供对虚拟现实 感兴趣并且对虚拟现实建模 与渲染开发有所了解的研发 人员和广大科技工作者参考 。

第1章 虚拟现实概论 1.1 基本概念及发展简史 1.2 虚拟现实的关联概念 1.3 典型特征 1.4 虚拟现实系统 1.5 虚拟现实系统的构建过程 1.6 习题 第2章 虚拟现实常用软硬件 2.1 典型输入设备 2.1.1 用户位姿获取设备 2.1.2 用户运动数据获取设备 2.1.3 真实物体几何材质属性获取设备 2.2 典型输出设备 2.2.1 视觉输出 2.2.2 力触觉输出 2.3 常用软件 2.3.1 建模软件 2.3.2 渲染软件 2.3.3 分布式开发工具 2.3.4 其他专业化工具 2.4 习题 第3章 虚拟现实建模及相关技术 3.1 虚拟现实建模的有关概念 3.1.1 虚拟现实建模的基本内容 3.1.2 虚拟现实建模的特点 3.1.3 虚拟现实建模评价指标 3.2 几何建模实例——点云简化 3.2.1 背景知识 3.2.2 基于MLS和splat的点云简化算法 3.3 物理建模实例——虚拟人体的运动合成 3.3.1 背景知识 3.3.2 基于动作图的虚拟人体运动合成 3.4 物理建模实例——基于SPH的热带气旋建模 3.4.1 背景知识 3.4.2 基于SPH的热带气旋建模方法 3.5 习题 第4章 虚拟现实渲染及相关技术 4.1 虚拟现实渲染的有关概念 4.1.1 虚拟现实渲染的基本内容 4.1.2 虚拟现实视觉渲染的主要方法 4.1.3 大规模虚拟场景渲染的关键技术 4.2 场景组织实例——大规模虚拟场景实时碰撞检测 4.2.1 背景知识 4.2.2 基于外存的大规模虚拟场景实时碰撞检测 4.3 场景渲染优化实例——基于LOD的点云渲染 4.3.1 背景知识 4.3.2 基于LOD的点云渲染方法 4.4 习题 第5章 虚拟现实前沿性方向 5.1 增强现实技术 5.1.1 增强现实技术的基本内容 5.1.2 增强现实技术与虚拟现实技术之间的关系 5.1.3 增强现实技术的应用 5.2 智能化建模与渲染方法 5.2.1 智能化建模 5.2.2 智能化渲染 5.3 智能化建模实例——基于深度学习的流体建模 5.3.1 背景知识 5.3.2 基于深度学习的流体建模方法 5.4 智能化渲染实例——三维积云的可微渲染 5.4.1 背景知识 5.4.2 针对积云的可微渲染方法 5.5 习题 第6章 Unity开发实例——VR电力仿真培训系统 6.1 系统概述 6.2 系统组成 6.2.1 应用层及展示层 6.2.2 业务层和数据表单设计 6.2.3 数据层和基础层 6.3 实例详解——“断分支引流线作业”仿真模块的开发 6.3.1 需求分析 6.3.2 Unity资源 6.3.3 Unity开发 6.3.4 系统测试 参考文献