本書內容涵蓋了虛擬現實技術的概念、發展、軟硬件平臺等基礎知識, 同時介紹了三維建模、虛擬漫游等虛擬現實系統開發流程中的主要內容, 采用3ds Max、VRP等業界流行的平臺軟件, 在覆蓋主要教學內容的同時, 注重學生實踐能力的培養。
適讀人群 :供計算機及相關專業本科、研究生教材,也可作為相關領域專業技術人員參考閱讀
《虛擬現實技術及應用》可以作為計算機及相關專業的本科、研究生教材,也可以供相關專業領域技術人員參考。
第1章 虛擬現實技術概論
1.1 虛擬現實技術的定義
1.2 虛擬現實技術的發展歷史
1.2.1 虛擬現實思想的產生
1.2.2 虛擬現實技術的初步發展階段
1.2.3 虛擬現實技術的高速發展階段
1.3 虛擬現實系統的組成
1.4 虛擬現實技術的特性
1.5 虛擬現實系統的分類
1.5.1 桌面式虛擬現實系統
1.5.2 沉浸式虛擬現實系統
1.5.3 增強式虛擬現實系統
1.5.4 分布式虛擬現實系統
1.6 虛擬現實技術的發展現狀
1.6.1 國外研究現狀
1.6.2 國內研究現狀
1.6.3 存在問題及發展方向
1.7 虛擬現實技術的應用
1.7.1 教育培訓
1.7.2 設計規劃
1.7.3 文化娛樂
習題
參考文獻
第2章 虛擬現實系統的硬件設備
2.1 虛擬現實系統的輸入設備
2.1.1 數據手套
2.1.2 數據衣
2.1.3 三維鼠標
2.1.4 三維掃描儀
2.1.5 三維定位跟蹤設備
2.1.6 眼動儀
2.2 虛擬現實系統的輸出設備
2.2.1 視覺感知設備
2.2.2 聽覺感知設備
2.2.3 觸覺感知設備
2.2.4 其他輸出設備
習題
參考文獻
第3章 虛擬現實系統的相關技術
3.1 三維建模技術
3.1.1 幾何建模技術
3.1.2 行為建模技術
3.2 視覺實時繪制技術
3.2.1 真實感繪制技術
3.2.2 實時動態繪制技術
3.3 三維虛擬聲音技術
3.3.1 三維虛擬聲音的特點
3.3.2 頭部相關傳遞函數
3.3.3 語音識別技術
3.3.4 語音合成技術
3.4 物理仿真技術
3.4.1 數學建模
3.4.2 碰撞檢測
3.5 人機交互技術
3.5.1 基于手勢的交互
3.5.2 實物用戶界面
3.5.3 自然用戶界面
習題
參考文獻
第4章 虛擬現實系統的相關軟件
4.1 凡何建模軟件
4.1.1 3ds Max
4.1.2 Mava
4.1.3 Mult1gen Creator
4.1.4 Lightwave
4.2 虛擬現實基礎圖形庫
4.2.1 Open GL
4.2.2 Direct3D
4.3 虛擬現實三維圖形引擎
4.3.1 Open Inventor
4.3.2 OpenSceneGraph
4.3.3 OGRE
4.4 虛擬現實平臺軟件
4.4.1 仿真引擎
4.4.2 3D游戲引擎
4.5 虛擬現實的網絡規范語言
4.5.1 VRML/X3D
4.5.2 Cult3D
4.5.3 Java3D
習題
參考文獻
第5章 虛擬現實建模軟件3dsMax
5.1 主界面簡介
5.1.1 菜單欄
5.1.2 工具欄
5.1.3 視圖區
5.1.4 視圖控制區
5.1.5 命令面板
5.1.6 動畫控制區
5.1.7 狀態欄
5.2 3dsMax文件操作
5.3 幾何體建模
5.3.1 標準幾何體建模
5.3.2 擴展幾何體建模
5.3.3 系統自帶模塑
5.4 二維圖形建模
5.4.1 二維圖形的編輯和修改
5.4.2 Extrude
5.4.3 Lathe
5.4.4 Bevel
5.4.5 Bevel Profile
5.4.6 Loft
5.5 材質和貼圖
5.5.1 材質編輯器
5.5.2 貼圖坐標
5.5.3 復合材質與貼圖
5.6 貼圖烘焙
5.7 燈光和攝影機
習題
第6章 虛擬現實仿真平臺軟件VRP
6.1 VRP界面
6.2 VRP-for-Max導m插件安裝
6.3 文件操作
6.3.1 打開文件
6.3.2 保存文件
6.3.3 物體的導入/導出
6.3.4 制作可執行的exe文件
6.3.5 制作可網絡發布的vrp1e文件
6.4 物體操作
6.5 物體編輯
6.6 相機操作
6.6.1 行走相機
6.6.2 飛行相機
6.6.3 繞物旋轉相機
6.6.4 角色控制相機
6.6.5 跟隨相機
6.6.6 定點觀察相機
6.6.7 動畫相機
6.6.8 多臺相機的控制
6.7 碰撞檢測
6.8 骨骼動面
6.9 環境特效
6.9.1 天空盒
6.9.2 霧效
6.9.3 太陽
6.10 其他功能
6.10.1 3D音效
6.10.2 燈光
6.10.3 粒子效果
6.10.4 特效
習題
第1章虛擬現實技術概論
【主要知識點】
(1)虛擬現實技術的定義。
(2)虛擬現實技術的發展歷史。
(3)虛擬現實系統的組成。
(4)虛擬現實技術的特性。
(5)虛擬現實系統的分類。
(6)虛擬現實技術的發展現狀。
(7)虛擬現實技術的應用。
虛擬現實技術是20世紀末逐漸興起的一門綜合性技術,涉及計算機圖形學、多媒體技術、傳感技術、人機交互、顯示技術、人工智能等多個領域,交叉性非常強。虛擬現實技術在教育、醫療、娛樂、軍事等眾多應用領域有著非常廣泛的應用前景。由于改變了傳統的人與計算機之間被動、單一的交互模式,用戶和系統的交互變得主動化、多樣化、自然化,因此虛擬現實技術被認為是21世紀發展最為迅速、對人們的工作生活有著重要影響的計算機技術之一。