虛擬現實與增強現實技術概論

第1章虛擬現實技術概論
1.1虛擬現實技術的基本概念
1.1.1虛擬現實技術定義
1.1.2虛擬現實技術的特性
1.1.3虛擬現實系統(tǒng)的組成
1.1.4虛擬現實的關鍵技術
1.2虛擬現實系統(tǒng)的分類
1.2.1沉浸式虛擬現實系統(tǒng)
1.2.2增強虛擬現實系統(tǒng)
1.2.3桌面式虛擬現實系統(tǒng)
1.2.4分布式虛擬現實系統(tǒng)
1.3虛擬現實技術的主要研究對象
1.4虛擬現實技術的應用
1.5虛擬現實技術的發(fā)展和現狀
1.5.1虛擬現實技術發(fā)展歷程
1.5.2虛擬現實技術研究現狀
1.5.3虛擬現實技術的發(fā)展趨勢
本章小結
第2章虛擬現實系統(tǒng)的輸入設備
2.1三維位置跟蹤器
2.1.1跟蹤器的性能參數
2.1.2機械跟蹤器
2.1.3電磁跟蹤器
2.1.4超聲波跟蹤器
2.1.5光學跟蹤器
2.1.6慣性跟蹤器
2.1.7GPS跟蹤器
2.1.8混合跟蹤器
2.2虛擬現實系統(tǒng)的交互接口
2.2.1手勢接口
2.2.2三維鼠標
2.2.3數據衣
本章小結
第3章虛擬現實系統(tǒng)的輸出設備
3.1圖形顯示設備
3.1.1人類視覺系統(tǒng)
3.1.2頭盔顯示器
3.1.3沉浸式立體投影系統(tǒng)
3.1.4立體眼鏡
3.2聲音顯示設備
3.2.1三維聲音
3.2.2人類的聽覺系統(tǒng)
3.2.3基于HRTF的三維聲音
3.2.4基于揚聲器的三維聲音
3.3觸覺反饋
3.3.1人類的觸覺系統(tǒng)
3.3.2觸覺反饋接口
3.3.3力反饋接口
本章小結
第4章虛擬現實的計算體系結構
4.1繪制流水線
4.1.1圖形繪制流水線
4.1.2觸覺繪制流水線
4.2圖形體系結構
4.2.1基于PC的圖形體系結構
4.2.2基于工作站的體系結構
4.3分布式虛擬現實體系結構
4.3.1多流水線同步
4.3.2聯(lián)合定位繪制流水線
4.3.3分布式虛擬環(huán)境
本章小結
第5章虛擬現實系統(tǒng)的核心技術
5.1三維建模技術
5.1.1幾何建模技術
5.1.2物理建模技術
5.1.3行為建模技術
5.2立體顯示技術
5.2.1雙目視差顯示技術
5.2.2全息技術
5.3真實感實時繪制技術
5.3.1真實感繪制技術
5.3.2圖形實時繪制技術
5.4三維虛擬聲音的實現技術
5.5人機交互技術
5.5.1手勢識別技術
5.5.2面部表情識別技術
5.5.3眼動跟蹤技術
5.5.4語音識別技術
5.6碰撞檢測技術
本章小結
第6章三維全景技術
6.1三維全景概述
6.1.1三維全景的分類
6.1.2三維全景特點
6.1.3三維全景的應用領域
6.2全景照片的拍攝硬件
6.2.1硬件設備
6.2.2硬件配置方案
6.3全景照片的拍攝技巧
6.4三維全景的軟件實現方法
6.4.1常見的三維全景軟件
6.4.2三維全景圖的軟件實現
本章小結
第7章虛擬現實技術的應用
7.1虛擬現實技術的早期應用
7.1.1虛擬現實技術應用的起源
7.1.2虛擬現實技術早期應用領域
7.2虛擬現實技術的現代應用
7.2.1虛擬游戲應用
7.2.2虛擬醫(yī)療保健應用
7.2.3虛擬工程制造業(yè)應用
7.2.4虛擬城市規(guī)劃應用
7.2.5虛擬軍事應用
7.2.6虛擬娛樂與社交網絡應用
7.2.7虛擬商業(yè)應用
7.2.8虛擬教育應用
7.3虛擬現實技術應用的未來發(fā)展
本章小結
第8章虛擬現實技術的相關軟件
8.1三維建模軟件
8.1.13ds Max
8.1.2Maya
8.1.3Autodesk 123D
8.1.4Blender 
8.2虛擬現實開發(fā)平臺
8.2.1Unity 3D
8.2.2Virtools
8.2.3VRP 
8.3Web3D技術
8.3.1Web3D的實現技術
8.3.2Web3D的產品和技術解決方案
本章小結
第9章三維建模工具3ds Max
9.1基本操作
9.1.1軟件啟動與退出
9.1.2文件的打開與保存
9.1.3工作界面布局
9.1.4視圖區(qū)常用操作
9.1.5主工具欄常用工具
9.2基礎建模
9.2.1內置幾何體建模
9.2.2以樣條線為基礎建模
9.2.3常用復合建模
9.3材質與貼圖
9.3.1精簡材質編輯器
9.3.2貼圖類型
9.3.3貼圖坐標
9.4攝影機與燈光
9.4.1攝影機簡介
9.4.2燈光簡介
9.5動畫生成的基本流程
本章小結
第10章三維開發(fā)工具Unity 3D
10.1Unity 3D簡介
10.2Unity 3D入門及功能介紹
10.2.1Unity 3D的版本
10.2.2Unity 3D的安裝
10.2.3Unity 3D界面及菜單介紹
10.3第一個Unity 3D程序Hello Cube
10.4調試程序
10.4.1顯示Log
10.4.2設置斷點
10.5光影
10.5.1光源類型
10.5.2環(huán)境光與霧
10.6地形
10.7天空盒
10.8物理引擎
10.9動畫系統(tǒng)
10.10外部資源應用
10.10.1貼圖
10.10.23ds Max靜態(tài)模型導出
10.10.33ds Max動畫導出
本章小結
第11章虛擬實驗室概述
11.1虛擬實驗室簡介
11.1.1虛擬實驗室定義
11.1.2虛擬實驗室案例
11.1.3虛擬實驗室的基本組成
11.1.4虛擬實驗室的基本功能
11.1.5虛擬實驗室的主要特點
11.1.6虛擬實驗室的類型
11.2虛擬實驗室的國內外發(fā)展狀況
11.2.1國外虛擬實驗室發(fā)展狀況
11.2.2國內虛擬實驗室發(fā)展狀況
11.3虛擬實驗室建設設計
本章小結
第12章增強現實技術
12.1增強現實技術概述
12.1.1增強現實技術
12.1.2國內外發(fā)展狀況
12.1.3增強現實系統(tǒng)的基本結構
12.1.4增強現實與虛擬現實的聯(lián)系與區(qū)別
12.2增強現實核心技術
12.2.1顯示技術
12.2.2三維注冊技術
12.2.3標定技術
12.3移動增強現實技術
12.3.1移動增強現實
12.3.2移動增強現實體系構架
12.3.3移動增強現實的核心技術
12.3.4移動增強現實技術的應用
12.3.5移動增強現實技術發(fā)展方向
12.4增強現實的開發(fā)工具
12.4.1ARToolKit簡介
12.4.2Vuforia簡介
12.4.3增強現實其他開發(fā)工具
12.5增強現實的主要應用領域
12.5.1娛樂領域
12.5.2教育領域
12.5.3產品裝配、檢驗與維修領域
12.5.4軍事領域
12.5.5醫(yī)療診斷領域
12.5.6其他領域
12.6增強現實技術未來發(fā)展趨勢
本章小結
參考文獻