虚拟现实技术及应用

第1章虚拟现实技术概论1
1.1虚拟现实技术的定义1
1.2虚拟现实技术的发展历史2
1.2.1虚拟现实思想的产生2
1.2.2虚拟现实技术的初步发展阶段4
1.2.3虚拟现实技术的高速发展阶段5
1.3虚拟现实系统的组成5
1.4虚拟现实技术的特性6
1.5虚拟现实系统的分类8
1.5.1桌面式虚拟现实系统8
1.5.2沉浸式虚拟现实系统9
1.5.3增强式虚拟现实系统10
1.5.4分布式虚拟现实系统10
1.6虚拟现实技术的发展现状11
1.6.1国外研究现状11
1.6.2国内研究现状12
1.6.3存在问题及发展方向12
1.7虚拟现实技术的应用13
1.7.1教育培训13
1.7.2设计规划15
1.7.3文化娱乐15
习题16
参考文献16
第2章虚拟现实系统的硬件设备18
2.1虚拟现实系统的输入设备18
2.1.1数据手套18
2.1.2数据衣19
2.1.3三维鼠标20
2.1.4三维扫描仪20
2.1.5三维定位跟踪设备21
2.1.6眼动仪22
2.2虚拟现实系统的输出设备23
2.2.1视觉感知设备23
2.2.2听觉感知设备27
2.2.3触觉感知设备28
2.2.4其他输出设备29
习题30
参考文献31
第3章虚拟现实系统的相关技术32
3.1三维建模技术32
3.1.1几何建模技术32
3.1.2行为建模技术33
3.2视觉实时绘制技术33
3.2.1真实感绘制技术33
3.2.2实时动态绘制技术35
3.3三维虚拟声音技术36
3.3.1三维虚拟声音的特点36
3.3.2头部相关传递函数36
3.3.3语音识别技术37
3.3.4语音合成技术37
3.4物理仿真技术38
3.4.1数学建模38
3.4.2碰撞检测38
3.5人机交互技术39
3.5.1基于手势的交互39
3.5.2实物用户界面40
3.5.3自然用户界面40
习题41
参考文献41
第4章虚拟现实系统的相关软件43
4.1凡何建模软件44
4.1.13ds Max44
4.1.2Mava44
4.1.3Mult1gen Creat0r.45
4.1.4L1ghtwave45
4.2虚拟现实基础图形库45
4.2.1OpenGL46
4.2.2D1rect3D46
4.3虚拟现实三维图形引擎47
4.3.1Open1nvent0r47
4.3.2OpenSceneGraph47
4.3.3OGRE48
4.4虚拟现实平台软件48
4.4.1仿真引擎48
4.4.23D游戏引擎50
4.5虚拟现实的网络规范语言51
4.5.1VRML/X3D51
4.5.2Cult3D51
4.5.3Java3D51
习题52
参考文献52
第5章虚拟现实建模软件3dsMax54
5.1主界面简介54
5.1.1菜单栏55
5.1.2工具栏55
5.1.3视图区55
5.1.4视图控制区56
5.1.5命令面板56
5.1.6动画控制区56
5.1.7状态栏56
5.23ds Max文件操作57
5.3几何体建模57
5.3.1标准几何体建模57
5.3.2扩展几何体建模59
5.3.3系统自带模塑62
5.4二维图形建模62
5.4.1二维图形的编辑和修改63
5.4.2Extrude64
5.4.3Lathe66
5.4.4Bevel68
5.4.5BevelPr0f1le69
5.4.6Loft70
5.5材质和贴图73
5.5.1材质编辑器73
5.5.2贴图坐标74
5.5.3复合材质与贴图76
5.6贴图烘焙77
5.7灯光和摄影机79
习题81
第6章虚拟现实仿真平台软件VRP82
6.1VRP界面83
6.2VRP-for-Max导m插件安装84
6.3文件操作85
6.3.1打开文件85
6.3.2保存文件85
6.3.3物体的导入／导出85
6.3.4制作可执行的exe文件86
6.3.5制作可网络发布的vrp1e文件86
6.4物体操作87
6.5物体编辑88
6.6相机操作91
6.6.1行走相机92
6.6.2飞行相机93
6.6.3绕物旋转相机93
6.6.4角色控制相机93
6.6.5跟随相机93
6.6.6定点观察相机94
6.6.7动画相机94
6.6.8多台相机的控制95
6.7碰撞检测95
6.8骨骼动面96
6.9环境特效101
6.9.1天空盒101
6.9.2雾效102
6.9.3太阳102
6.10其他功能103
6.10.13D音效103
6.10.2灯光104
6.10.3粒子效果104
6.10.4特效105
习题105