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| 內容簡介： |
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本书以大量的典型案例贯穿其中，由浅入深地介绍虚拟现实与增强现实的应用。本书共分9章，分别为虚拟现实概述、虚拟现实的计算体系结构、虚拟现实系统的核心技术、虚拟现实系统的输入设备、虚拟现实系统的输出设备、三维数字建模与三维全景技术、三维建模软件3ds Max、三维开发工具Unity 3D、增强现实概述。 本书既可作为高等院校基础教学用书，也可作为虚拟技术应用研究用书，还可作为虚拟技术爱好者的参考用书。
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| 目錄：
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第1章 虚拟现实概述 11.1 虚拟现实的基本知识 21.1.1 虚拟现实的定义 21.1.2 虚拟现实的特征和特性 31.1.3 虚拟现实系统的组成 41.2 虚拟现实系统的分类 61.2.1 沉浸式虚拟现实系统 61.2.2 桌面式虚拟现实系统 81.2.3 分布式虚拟现实系统 91.3 虚拟现实技术的主要研究对象 111.4 虚拟现实技术的应用领域 121.5 虚拟现实技术的发展 141.5.1 虚拟现实技术的发展历程 141.5.2 虚拟现实技术的研究现状 161.5.3 虚拟现实技术的发展趋势 16本章小结 19第2章 虚拟现实的计算体系结构 212.1 绘制流水线 222.1.1 视觉绘制方法 222.1.2 图形绘制流水线 232.1.3 触觉绘制流水线 292.2 体系结构 312.2.1 基于计算机的体系结构 322.2.2 基于工作站的体系结构 342.2.3 基于移动平台的体系结构 352.2.4 基于一体机的体系结构 372.3 分布式虚拟现实体系结构 382.3.1 多流水线同步 382.3.2 联合定位绘制流水线 402.3.3 分布式虚拟环境 43本章小结 47第3章 虚拟现实系统的核心技术 503.1 三维建模技术 513.1.1 几何建模技术 513.1.2 物理建模技术 533.1.3 行为建模技术 543.2 立体显示技术 543.2.1 双目视差显示技术 553.2.2 全息投影技术 573.3 真实感实时绘制技术 593.3.1 真实感绘制技术 593.3.2 图形实时绘制技术 603.4 三维虚拟声音技术 623.5 人机交互技术 643.5.1 手势识别技术 643.5.2 面部表情识别技术 653.5.3 眼动跟踪技术 673.5.4 语音识别技术 673.6 碰撞检测技术 693.6.1 碰撞检测技术的要求和实现方法 703.6.2 碰撞检测技术在人工智能中的应用 70本章小结 71第4章 虚拟现实系统的输入设备 734.1 三维位置跟踪器 744.1.1 虚拟现实的定位追踪 754.1.2 跟踪器的性能参数 784.1.3 常见的跟踪器 794.2 导航输入设备 874.2.1 三维鼠标 874.2.2 手柄 884.3 手势输入设备 894.3.1 手势接口 894.3.2 数据手套 894.3.3 运动捕捉设备 924.4 体感输入设备 934.4.1 手势运动感应设备 934.4.2 无线体感设备 94本章小结 95第5章 虚拟现实系统的输出设备 975.1 图形显示设备 985.1.1 人类的视觉系统 985.1.2 头盔显示器 995.1.3 沉浸式立体投影系统 1035.1.4 立体眼镜 1075.2 声音显示设备 1085.2.1 人类的听觉系统 1085.2.2 基于HRTF的三维声音 1105.2.3 基于扬声器的三维声音 1125.3 触觉反馈 1135.3.1 人类触觉系统 1135.3.2 接触反馈 1155.3.3 力反馈 1175.3.4 触觉反馈在智能医学中的应用 119本章小结 122第6章 三维数字建模与三维全景技术 1256.1 三维数字建模概述 1266.2 三维全景概述 1286.2.1 三维全景的分类 1296.2.2 三维全景的特点 1316.2.3 三维全景的应用领域 1326.3 全景照片的拍摄硬件 1356.3.1 硬件设备 1356.3.2 硬件配置方案 1376.4 全景照片的拍摄方法 138 6.5 三维全景的软件实现 1396.5.1 全景大师的安装 1406.5.2 项目管理 1416.5.3 场景管理 1436.5.4 皮肤管理 1466.6 智能三维全景的应用 1476.6.1 智能化医院三维全景导航系统 1486.6.2 智能全景盲区行车辅助系统 149本章小结 151第7章 三维建模软件3ds Max 1537.1 常见的三维建模软件 1547.1.1 3ds Max 1547.1.2 Maya 1547.1.3 Rhino 1557.2 3ds Max的基本操作 1557.2.1 软件启动与退出 1557.2.2 模型的打开、保存与导出 1567.2.3 工作界面布局 1567.2.4 视图区基本操作 1607.2.5 主工具栏常用工具 1617.3 基础建模 1657.3.1 内置几何体建模 1657.3.2 二维图形建模 1707.3.3 常用复合对象建模 1787.4 材质与贴图 1817.4.1 精简材质编辑器 1817.4.2 贴图类型 1837.4.3 贴图坐标 1867.5 摄影机与灯光 1877.5.1 摄影机 1877.5.2 灯光 1887.6 基础动画 1897.6.1 时间配置 1897.6.2 “自动关键点”动画制作模式 1917.6.3 “设置关键点”动画制作模式 1927.6.4 动画生成的基本流程 197本章小结 199第8章 三维开发工具Unity 3D 2008.1 三维开发工具简介 2018.1.1 Unity 3D介绍 2018.1.2 虚幻引擎4介绍 2028.2 Unity 3D入门及其功能概述 2038.2.1 Unity 3D的界面 2038.2.2 Unity 3D的菜单 2048.3 Unity 3D的对象与脚本 2058.3.1 Unity 3D的对象 2058.3.2 Unity 3D的脚本 2088.4 调试程序 2128.4.1 显示Log 2128.4.2 设置断点 2138.5 光影 2138.5.1 光源类型 2138.5.2 环境光与雾 2158.6 地形 2158.7 天空盒 2198.8 物理引擎 2218.9 动画系统 2268.10 在Unity 3D中实现智能机器人 2298.11 外部资源应用 2338.11.1 贴图的导入 2348.11.2 3ds Max静态模型的导入 2348.11.3 3ds Max动画的导入 2368.11.4 资源商店中模型的导入 236本章小结 238第9章 增强现实概述 2409.1 增强现实的基本知识 2419.1.1 增强现实的定义 241 9.1.2 国内外发展状况 2449.1.3 增强现实系统的基本结构 2459.1.4 增强现实与虚拟现实的联系与区别 2469.2 增强现实系统的核心技术 2489.2.1 显示技术 2489.2.2 三维注册技术 2519.2.3 标定技术 2559.2.4 人机交互技术 2559.3 移动增强现实技术概述 2569.3.1 移动增强现实技术 2579.3.2 移动增强现实的发展现状 2589.3.3 移动增强现实系统的构成 2599.3.4 移动增强现实技术的应用 2609.4 增强现实技术的开发工具 2609.4.1 Vuforia SDK的下载与导入 2619.4.2 在Unity 3D中创建图片识别案例 2629.4.3 案例的发布 2679.4.4 增强现实其他开发工具 2689.5 增强现实技术的主要应用领域 2699.5.1 医疗领域 2699.5.2 教育领域 2729.5.3 交通领域 2739.5.4 军事领域 2749.5.5 游戏领域 2759.5.6 其他领域 2759.6 增强现实技术的发展 2769.6.1 增强现实技术发展的阻碍因素 2769.6.2 增强现实技术的发展趋势 277本章小结 282参考文献 283
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近年来，虚拟现实、大数据、人工智能、移动互联网等科技热点受到了全世界前所未有的关注和重视，引领了新一轮全球科技创新与发展的潮流。 编者认为，虚拟现实和增强现实技术将会打造下一代人机交互的高端平台，并形成一个与互联网和人工智能技术相提并论的朝阳产业。虚拟现实和增强现实将彻底改变人类生活的各个方面，就如同计算机、互联网和移动互联网曾经和正在对人类生活产生的巨大影响一样。虚拟现实和增强现实时代的大门已经开启。 虚拟现实技术是一种综合多学科的计算机领域新技术，涉及众多研究和应用领域，被认为是21世纪影响人们生活的重要技术之一。正因如此，虚拟现实技术对探索发展现代教育思想、提高教育技术水平、改善实验环境、优化教学过程、培养具有创新意识和创新能力的人才将产生深远的影响。 随着虚拟现实技术的普及应用，增强现实技术更像一匹闯入人们生活中的黑马，格外引人注意。它是基于虚拟现实技术而发展起来的一门新技术，也是计算机系统提供给用户对现实世界感知的技术，还是将虚拟的信息应用到真实世界的技术。 本书紧随科技前沿，主要介绍虚拟现实和增强现实的相关技术和进展。本书融入了编者多年的教学、实践和编写经验，汲取学生反馈的意见，力求概念讲述、原理讲解、实例分析相结合，内容丰富且通俗易懂，让读者在理解原理的基础上，掌握一定的虚拟现实开发技术，并对增强现实有概括性了解。 本书内容深入浅出、循序渐进，案例丰富、图文并茂，概念讲解清晰，原理通俗易懂，实例操作性强，有助于读者构建完整的虚拟现实知识体系，并且每一章都对专业名词进行详细的注释，帮助读者理解。 本书还介绍了三维建模和三维开发工具的应用案例，不仅指导读者学习理论知识，还令读者参与其中，既增加了实用性，又增加了可读性和趣味性。 本书由娄岩担任主编，具体编写分工如下：第1章由娄岩、杨卫华编写，第2章由刘佳编写，第3章由丁林编写，第4章由郑琳琳编写，第5章由庞东兴编写，第6章由徐东雨编写，第7章由郑璐编写，第8章由曹鹏编写，第9章由郭婷婷编写。 本书的部分观点和依据引自学界同仁（见书后参考文献），在此对他们表示深深的感谢！由于虚拟现实和增强现实技术的不断发展，以及编者掌握技术的局限，书中难免存在不足之处，敬请读者批评指正。 娄 岩
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