内容简介
本书是全国教育科学“九五”规划重点研究项目成果教材,体现全新高职高专教育教学理念、当今IT专业领域主流技术和技能,是新时代选教材系列,是“现代高职高专信息技术教材”丛书中的一本。 本书由7章和3个附录构成,内容包括:虚拟现实技术概论,实现VR系统的三维交互设备,实现VR系统的相关技术与软件,虚拟现实的制作工具3DS MSX,虚拟现实建模语言VRML,虚拟现实开发工具Superscape VRT,交互式虚拟现实设计实例,附录A:Superscap VRT中的属性列表,附录B:Superscpae VRT中材质的应用分类,附录C:Superscape 材质纹理的特殊处理。虚拟现实是一门融合数字图像处理、计算机图形学、人工智能、多媒体技术、传感器、网络以及并行处理技术等多种学科而发展起来的计算机领域的高新技术。 本书内容新颖、知识涵盖面广。突出面向实践、重在应用的特点,在阐述虚拟现实技术理论知识的基础上,以大量的典型实例贯穿全书,使读者能够在较短的时间里逐步地了解、认识、掌握虚拟现实技术,并达到熟练运用VR开发工具制作三维交互的、效果逼真的虚拟现实场景的能力。本书配有大量的课后习题和实验,以及包含所有实例程序代码、制作结果的光盘,既便于老师教学,也便于学生自学。 本书不但是全国高职高专以及各类大专院校计算机专业学生的教材,对于行业、企业工程技术人员和从事虚拟现实技术的从业人员与爱好者也有重要的参考价值。 本CD内容为书中范例及效果图。
目录
第1章虚拟实现技术概论 1.?1人机交互技术的历史与发展 1.?2虚拟现实技术的基本概念 1.?2.?1虚拟现实技术的发展概述 1.?2.?2虚拟现实技术的概念 1.?2.?3虚拟现实技术的基本特性 1.?3虚拟现实系统的分类 1.?3.?1桌面式VR系统(Desktop?VR) 1.?3.?2沉浸式VR系统(Immersive?VR) 1.?3.?3叠加式VR系统 1.?3.?4分布式VR系统(Distributed?VR,?DVR) 1.?4虚拟现实技术的主要应用领域 1.?4.?1军事应用 1.?4.?2遥现与遥作 1.?4.?3科学计算可视化 1.?4.?4教育与培训 1.?4.?5设计与规划 1.?4.?6商业领域 1.?4.?7艺术与娱乐 1.?4.?8应用前景 1.?5国内外对虚拟现实技术的研究 1.?5.?1美国的研究状况 1.?5.?2欧洲的研究状况 1.?5.?3亚洲的研究状况 1.?5.?4我国的研究状况 1.?6下一代人机交互技术的展望 习题 第2章实现VR系统的三维交互设备 2.?1VR的三维跟踪传感设备 2.?1.?1电磁波跟踪器 2.?1.?2超声波跟踪器 2.?1.?3光学跟踪器 2.?1.?4其他空间跟踪系统 2.?1.?5对跟踪传感设备的评价 2.?2VR的立体显示设备 2.?2.?1头盔显示器(Head-Mounted?3D?Display,?HMD) 2.?2.?2双目显示器(BOOM) 2.?2.?3CRT终端--液晶光闸眼镜 2.?2.?4大屏幕投影--液晶光闸眼镜 2.?3手数字化设备 2.?3.?1数据手套(Data?Glove) 2.?3.?2浮动鼠标器(Flying?Mouse) 2.?3.?3力矩球(Space?Ball) 2.?4其他交互设备 2.?4.?1触摸和力反馈装置(Touch/Force?Feedback) 2.?4.?2数据衣(Data?Suit) 2.?4.?3三维扫描仪(3D?Handheld?LaserScanner) 2.?5VR的声音系统 2.?6VR硬件的系统集成 习题 实验 第3章实现VR系统的相关技术与软件 3.?1实时显示处理技术 3.?1.?1实时动态显示的概念及其决定因素 3.?1.?2基于三维图形的实时显示技术 3.?1.?3基于图像的实时动态显示技术 3.?2三维虚拟声音的显示技术 3.?2.?1三维虚拟声音的概念与特征 3.?2.?2三维虚拟声音系统的构建与头相关转移函数(HRTF) 3.?2.?3语音合成技术 3.?3触摸和力量反馈技术 3.?4虚拟环境中的自然交互技术 3.?4.?1手势识别(Gesture?Recognition) 3.?4.?2面部表情识别(Face?Detection?&?Recognition) 3.?4.?3眼动跟踪(Eye?Movement-based?Interaction) 3.?5三维建模技术 3.?5.?1虚拟环境中的几何建模 3.?5.?2虚拟环境中的行为建模 3.?6VR软件工具集 3.?6.?1World?Tool?Kit?(WTK) 3.?6.?2Minimal?Reality?Toolkit(MR) 3.?6.?3Distributed?Virtual?Environment?System(dVS) 3.?6.?4Virtual?Reality?Toolkit(VRT) 3.?7关于虚拟现实技术的总结 习题 实验 第4章虚拟实现的制作工具3DS?MAX 4.?13ds?max?4的基础知识 4.?1.?1系统需求 4.?1.?23ds?max?4的操作界面 4.?1.?33ds?max?4的文件操作 4.?2创建基本三维几何模型 4.?2.?1制作一个3人布艺沙发 4.?2.?2制作一个台灯 4.?2.?3小结 4.?3使用二维图形建立三维模型 4.?3.?1制作花瓶 4.?3.?2制作油画 4.?3.?3小结 4.?4造型技巧 4.?4.?1制作一枚导弹 4.?4.?2NURBS曲面造型 4.?4.?3小结 4.?5材质与贴图 4.?5.?1制作油漆反射桌面和陶壶 4.?5.?2制作彩罐 4.?5.?3小结 4.?6灯光与环境 4.?6.?1灯光的运用 4.?6.?2制作云雾缭绕的山脉 4.?6.?3小结 4.?7三维动画制作 4.?7.?1参数动画 4.?7.?2腾空而起的导弹 4.?7.?3摄像机动画(浏览动画) 4.?8综合实例制作 4.?8.?1制作画廊模型与材质 4.?8.?2建立灯光系统 4.?8.?3创建摄像机及其浏览动画 习题 实验 第5章虚拟现实建模语言VRML 5.?1VRML语言概述 5.?1.?1VRML的概念 5.?1.?2VRML的起源与发展历程 5.?1.?3VRML的功能与魅力 5.?1.?4VRML资源 5.?2VRML的编辑器和