虛擬現(xiàn)實技術及應用

第1章虛擬現(xiàn)實技術概論1
1.1虛擬現(xiàn)實技術的定義1
1.2虛擬現(xiàn)實技術的發(fā)展歷史2
1.2.1虛擬現(xiàn)實思想的產(chǎn)生2
1.2.2虛擬現(xiàn)實技術的初步發(fā)展階段4
1.2.3虛擬現(xiàn)實技術的高速發(fā)展階段5
1.3虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的組成5
1.4虛擬現(xiàn)實技術的特性6
1.5虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的分類8
1.5.1桌面式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)8
1.5.2沉浸式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)9
1.5.3增強式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)10
1.5.4分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)10
1.6虛擬現(xiàn)實技術的發(fā)展現(xiàn)狀11
1.6.1國外研究現(xiàn)狀11
1.6.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀12
1.6.3存在問題及發(fā)展方向12
1.7虛擬現(xiàn)實技術的應用13
1.7.1教育培訓13
1.7.2設計規(guī)劃15
1.7.3文化娛樂15
習題16
參考文獻16
第2章虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的硬件設備18
2.1虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的輸入設備18
2.1.1數(shù)據(jù)手套18
2.1.2數(shù)據(jù)衣19
2.1.3三維鼠標20
2.1.4三維掃描儀20
2.1.5三維定位跟蹤設備21
2.1.6眼動儀22
2.2虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的輸出設備23
2.2.1視覺感知設備23
2.2.2聽覺感知設備27
2.2.3觸覺感知設備28
2.2.4其他輸出設備29
習題30
參考文獻31
第3章虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的相關技術32
3.1三維建模技術32
3.1.1幾何建模技術32
3.1.2行為建模技術33
3.2視覺實時繪制技術33
3.2.1真實感繪制技術33
3.2.2實時動態(tài)繪制技術35
3.3三維虛擬聲音技術36
3.3.1三維虛擬聲音的特點36
3.3.2頭部相關傳遞函數(shù)36
3.3.3語音識別技術37
3.3.4語音合成技術37
3.4物理仿真技術38
3.4.1數(shù)學建模38
3.4.2碰撞檢測38
3.5人機交互技術39
3.5.1基于手勢的交互39
3.5.2實物用戶界面40
3.5.3自然用戶界面40
習題41
參考文獻41
第4章虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的相關軟件43
4.1凡何建模軟件44
4.1.13ds Max44
4.1.2Mava44
4.1.3Mult1gen Creat0r.45
4.1.4L1ghtwave45
4.2虛擬現(xiàn)實基礎圖形庫45
4.2.1OpenGL46
4.2.2D1rect3D46
4.3虛擬現(xiàn)實三維圖形引擎47
4.3.1Open1nvent0r47
4.3.2OpenSceneGraph47
4.3.3OGRE48
4.4虛擬現(xiàn)實平臺軟件48
4.4.1仿真引擎48
4.4.23D游戲引擎50
4.5虛擬現(xiàn)實的網(wǎng)絡規(guī)范語言51
4.5.1VRML/X3D51
4.5.2Cult3D51
4.5.3Java3D51
習題52
參考文獻52
第5章虛擬現(xiàn)實建模軟件3dsMax54
5.1主界面簡介54
5.1.1菜單欄55
5.1.2工具欄55
5.1.3視圖區(qū)55
5.1.4視圖控制區(qū)56
5.1.5命令面板56
5.1.6動畫控制區(qū)56
5.1.7狀態(tài)欄56
5.23ds Max文件操作57
5.3幾何體建模57
5.3.1標準幾何體建模57
5.3.2擴展幾何體建模59
5.3.3系統(tǒng)自帶模塑62
5.4二維圖形建模62
5.4.1二維圖形的編輯和修改63
5.4.2Extrude64
5.4.3Lathe66
5.4.4Bevel68
5.4.5BevelPr0f1le69
5.4.6Loft70
5.5材質(zhì)和貼圖73
5.5.1材質(zhì)編輯器73
5.5.2貼圖坐標74
5.5.3復合材質(zhì)與貼圖76
5.6貼圖烘焙77
5.7燈光和攝影機79
習題81
第6章虛擬現(xiàn)實仿真平臺軟件VRP82
6.1VRP界面83
6.2VRP-for-Max導m插件安裝84
6.3文件操作85
6.3.1打開文件85
6.3.2保存文件85
6.3.3物體的導入／導出85
6.3.4制作可執(zhí)行的exe文件86
6.3.5制作可網(wǎng)絡發(fā)布的vrp1e文件86
6.4物體操作87
6.5物體編輯88
6.6相機操作91
6.6.1行走相機92
6.6.2飛行相機93
6.6.3繞物旋轉(zhuǎn)相機93
6.6.4角色控制相機93
6.6.5跟隨相機93
6.6.6定點觀察相機94
6.6.7動畫相機94
6.6.8多臺相機的控制95
6.7碰撞檢測95
6.8骨骼動面96
6.9環(huán)境特效101
6.9.1天空盒101
6.9.2霧效102
6.9.3太陽102
6.10其他功能103
6.10.13D音效103
6.10.2燈光104
6.10.3粒子效果104
6.10.4特效105
習題105