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| 編輯推薦： |
虚拟现实技术基于计算机图形、多媒体和传感器等技术，模拟现实世界或虚构的场景，并为用户提供逼真的视觉、听觉和触觉体验。本书分为6章，分别介绍了虚拟现实技术的国内外现状、应用领域，以及作者在三维建模技术、三维模型快速消隐技术、三维模型快速剖切技术和三维动画压缩技术等虚拟现实关键核心技术上，所开展的相关技术研究进展，并介绍了虚拟现实技术的未来发展趋势。
本书可作为高等院校计算机科学、软件工程、信息与通信等工科专业的教材，也可作为虚拟现实技术领域人员的参考书籍。
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| 內容簡介： |
虚拟现实技术基于计算机图形、多媒体和传感器等技术，模拟现实世界或虚构的场景，并为用户提供逼真的视觉、听觉和触觉体验。本书分为6章，分别介绍了虚拟现实技术的国内外现状、应用领域，以及作者在三维建模技术、三维模型快速消隐技术、三维模型快速剖切技术和三维动画压缩技术等虚拟现实关键核心技术上，所开展的相关技术研究进展，并介绍了虚拟现实技术的未来发展趋势。
本书可作为高等院校计算机科学、软件工程、信息与通信等工科专业的教材，也可作为虚拟现实技术领域人员的参考书籍。
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| 關於作者： |
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罗国亮，华东交通大学软件学院/VR产业学院副院长，法国斯特拉斯堡大学博士（WR:87)，入选江西省“双千计划”（青年）
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| 目錄：
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第1章绪论
11虚拟现实技术背景和研究意义
111虚拟现实技术的定义和由来
112虚拟现实技术的研究意义
12虚拟现实技术发展历程与研究现状
121虚拟现实技术的发展历程
122虚拟现实技术在各国的发展现状
123虚拟现实技术的研究现状
13虚拟现实技术的特征与虚拟现实系统
131虚拟现实技术的特征
132虚拟现实系统
14虚拟现实技术应用领域
141“VR 轨道交通”领域
142“VR 文化遗产”领域
143“VR 医学”领域
144“VR 教育”领域
15虚拟现实关键技术
151三维建模技术
152三维显示技术
153三维动画技术
16本章小结
第2章三维建模技术方案与验证
21大规模三维场景的建模技术方案
22三维建模技术及优化
221等高线采样
222三维曲面建模
223地形插值方法及岭回归优化
224卷积平滑优化
23实验结果分析
231曲面平滑实验
232结果分析
24本章小结
第3章三维模型快速消隐技术方案与验证
31三维模型快速消隐技术方案
32三维模型快速消隐技术
321数据预处理
322透视投影变换
323三维场景像素化
324模型筛选
325Open CASCADE消隐算法
33实验结果分析
331Open CASCADE消隐实验
332结果分析
34本章小结
第4章三维模型快速剖切技术方案与验证
41三维模型快速剖切技术方案
42三维模型快速剖切技术
421数据预处理
422剖切三角面片定位
423相交点计算
424三角化
43三维模型快速剖切技术性能优化策略
431数据结构优化
432并行策略
433CUDA优化策略
44实验结果分析
441快速剖切技术实验
442结果分析
45本章小结
第5章三维动画压缩技术优化算法与验证
51三维动画技术介绍
52三维动画的分类与压缩
521三维动画的分类
522三维动画的压缩
53三维动画压缩优化算法
531基于时空分割的编辑边界优化算法
532基于时空分割的矩阵重组优化算法
533基于eKmeans聚类算法的三维动画数据结构化
534基于LLE降维算法的三维动画帧分类
535基于DZIP算法的压缩优化方法
54实验结果与分析
541基于时空分割的编辑边界优化算法实验结果与分析
542基于时空分割的矩阵重组优化算法实验结果与分析
543基于eKmeans聚类优化算法实验结果与分析
544基于LLE降维算法的压缩优化方法实验结果与分析
545基于DZIP算法的压缩优化方法实验结果与分析
55本章小结
第6章总结与展望
61虚拟现实技术发展前景
6115G技术
612数字孪生
613数字人
614元宇宙
62总结与下一步研究工作
621研究成果总结
622下一步研究工作
目录参考文献
111233610111112191922242731313131323333343535363838383939404042424244454747474850515154545455565959606061616667686870707382828386889091919395969798100100100101103106109109110112
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| 內容試閱：
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虚拟现实技术是新一代信息技术重要的前沿技术领域，结合了计算机图形、多媒体和传感器等技术，通过模拟现实世界或虚构的场景，为用户带来身临其境的视觉、听觉和触觉体验。随着科技的进步和信息化水平的提高，虚拟现实技术在数字娱乐、文化创意、智慧城市等领域的应用不断拓展，更有望成为推动文化产业、数字经济发展的新引擎，为相关产业的增长和转型升级注入强劲的动力。
近年来，党中央、国务院高度重视虚拟现实产业发展。在《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》(以下简称“十四五”规划)中，“虚拟现实和增强现实”被列入数字经济重点产业。2022年11月，为提升我国虚拟现实产业核心技术和创新能力，工业和信息化部、等五部委联合印发了《虚拟现实与行业应用融合发展行动计划(2022—2026年)》，鼓励加大虚拟现实相关基础理论、关键技术与应用技术的研发投入，支持具有技术优势的龙头企业、高校、科研院所、标准组织和产业联盟等组建多元创新载体，加强关键核心技术与产业共性技术攻关。与此同时，党的二十大报告强调，要加快建设网络强国、数字中国，并提出加快发展数字经济，促进数字经济和实体经济深度融合，打造具有国际竞争力的数字产业集群。2023年5月17日，联合中央宣传部、中央网信办等十八部门发布了《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》，提出利用人工智能、虚拟现实等技术手段改进和强化实验教学。虚拟现实技术作为虚拟世界和现实社会交互的主要媒介，是数字经济的重大前瞻领域，正在深刻改变人类的生产生活方式。随着相关产业培育支持政策的落地，虚拟现实与行业应用融合发展有望加速，助推传统行业数字化转型升级，数字经济将会释放出更强的增长动力。
本书编写的初衷在于系统地总结和阐述作者在虚拟现实技术中的三维建模技术和三维动画压缩技术等领域的研究与成果，为读者提供一份全面且深入的参考资料。全书共分为6章。第1章是绪论，介绍了虚拟现实技术的发展历程、研究现状、基本特征、系统类型、应用领域和关键技术。第2章研究采用三维建模技术满足构建更为精细和高质量的虚拟现实环境的需求，包括等高线采样、三维曲面建模、地形插值方法、岭回归平滑方法及卷积平滑方法。第3章介绍了三维模型快速消隐技术，实时呈现复杂的三维模型，同时实现对大规模场景模型的运算性能提升，包括基于优化的Zbuffer算法、三维场景像素化、Open CASCADE消隐算法。第4章介绍了一种大规模三维模型快速剖切方案，包括剖切三角面片定位、三角剖分法、数据结构优化和CUDA优化策略。第5章深入研究了三维动画压缩技术，探讨如何在保证视觉效果的同时减轻数据的存储和传输负担，包括基于时空分割的压缩算法、JPEG压缩算法、MPEG压缩算法、编辑边界优化方法、eKmeans聚类算法和基于LLE降维的帧分类等。第6章是总结与展望，包括虚拟现实技术发展前景、研究成果总结与下一步研究工作。
虚拟现实中三维模型处理与动画压缩技术本书付梓之际，感谢研究团队的辛勤付出：尤其是王睿针对大规模三维场景提出的快速建模方法有效地解决了工程建设中的实际问题；赵昕在三维动画压缩方面提出的时空分割压缩方法及其优化算法对推动三维动画技术的发展具有重要意义；王贺在三维动画数据进行结构化的基础上，改进了经典图像、视频压缩算法，实现了新的三维动画压缩优化；管泽伟针对本书的数字人、虚拟现实系统部分提供了宝贵的素材；汪璐琪、麻文灏、朱合翌、熊彦博、郑欢、疏子龙、黄小君、胡龙浩、邱雷宁馨等参与了书稿的准备和撰写工作。
由于该领域涉及理论技术复杂，作者水平有限，书中不足之处在所难免，望广大读者批评、指正。
罗国亮于华东交通大学2024年1月
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