虚拟现实技术(微课视频版)
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作者张丽霞编著
出版社清华大学出版社
ISBN9787302590682
出版时间2021-12
版次1
装帧平装
开本16开
纸张胶版纸
页数236页
字数370千字
定价69元
货号SC:9787302590682
上书时间2024-12-04
商品详情
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作者简介:
张丽霞，博士，天津职业技术师范大学教师，主要从事图像处理、虚拟现实技术等教学和科研工作。讲授“虚拟现实技术”“面向对象程序设计”等课程。近年来，主持省部级课题3项，主持天津市高校思想政治工作精品项目1项，注册软件著作权7项，发表SCI检索或中文核心期刊论文10余篇，指导学生获天津市大学生新工科大赛一等奖2项，二等奖1项，三等奖1项，指导学生获天津市大学生微视频大赛一等奖1项，二等奖3项，三等奖3项。
主编推荐:
"作者根据多年的虚拟现实技术教学和开发经验，循序渐进，理论实践并重，共性个性兼顾，将虚拟现实技术的理论知识和应用领域的实际开发相结合，以培养工程实践能力为目的，以案例教学为主,配以全方位、立体化的教学资源，助力广大初学者系统了解虚拟现实技术的行业发展状况，快速入门虚拟现实系统的开发。
"
内容简介:
本书是一部系统论述虚拟现实技术的立体化教材。以虚拟现实技术的普及与应用为出发点，在全面系统的阐述了虚拟现实基础知识的基础上，以案例开发为主，着重介绍具有代表性的虚拟现实相关软件的使用方法和技巧，全面阐述了虚拟现实技术的开发流程和经验，使读者能够快速掌握开发工具，并在较短时间内开发效果逼真的虚拟现实场景。全书分为9章，主要内容包括：虚拟现实技术概论、人机交互设备、交互场景的构建、全景图基础与案例开发、unity基础、场景漫游案例开发、机械虚拟拆装训练平台的开发以及增强现实技术的概述与案例制作。为便于读者高效学习，快速掌握虚拟现实技术的开发，本书作者精心制作了完整的教学课件、完整的案例素材和源代码、以及丰富的配套视频教程。本书适合作为普通高等院校与职业院校虚拟现实技术、数字媒体技术、动画、游戏设计与教育技术学等专业的教材，也可作为从事虚拟现实技术的行业、企业工程技术人员以及虚拟现实技术爱好者的参考用书。
摘要:
第3章
交互场景的构建
在虚拟环境中，虚拟对象是主要的元素。它的虚拟再现是通过建模来实现的。建模是对现实对象或环境的逼真仿真。一般情况，对象具有静态特征，包括位置、方向、材料、属性等特征，还具有运动特征，它反映对象的运动、行为、约束条件(如碰撞检测与响应)以及力的作用等。虚拟对象的建模意味着对象的静态特征和运动特征各个方面的建模，也就是对形状、外观、运动学约束、智能行为和物理特性等方面的建模，如图31所示。建模时，首先获取实际三维环境的三维数据，并根据其应用的需要，建立相应的虚拟环境模型。设计出的虚拟模型能否真实反映研究的对象，直接决定了能否满足虚拟现实的三大特征： 沉浸性、想象性和交互性，以及整个系统的可信度。
图31虚拟场景的建模技术
3.1对象建模
对象建模是虚拟现实研究的重点，是使用户沉浸的首要条件。通常，对象建模主要研究对象的形状和外观的仿真，其过程主要包括建模和视觉外观的设计。
1. 建模
用一定的方式对对象进行直接的描述。它们的描述直接影响图形的复杂性和图形绘制的计算消耗。其建模方法一般包括几何建模、图像建模、几何与图像相结合的建模三种方法。
2. 视觉外观的设计
为场景添加光照和纹理映射。即根据基于光照模型和纹理映射，计算物体可见面投影到观察者眼中的光亮度大小和颜色分量，并将它转换为适合图形设备的颜色值，从而确定投影面上每一像素的颜色，最终生成真实感图形。
3.1.1几何建模
几何建模是指对虚拟环境中物体的几何网络特性等信息的表示，主要包括几何模型的拓扑信息和几何信息。采用几何建模方法对物体对象虚拟主要是对物体几何信息的表示和处理，描述虚拟对象的几何模型，例如多边形、三角形、顶点和样条等，即用一定的数学方法对三维对象的几何模型的描述。
目前，几何建模软件越来越多，建模方法也越来越多。但总体而言，可归纳为三大类： 多边形(Polygon)、非统一有理B样条(NURBS)和构造立体几何(CSG)。但无论采用何种建模软件，同类的建模方法其数学原理大致相同。
1. 多边形
多边形建模是在三维制作软件中优选发展的建模方式。多边形建模是将点、边、面组成一系列线段和平面，通过把线段和平面嵌入到物体中生成一个多边形网格，然后网格逼近来生成模型。对模型的修改是通过对点、边、面三个元素的修改来完成。任何形状的物体，都可以用足够多的多边形勾画出来。
三维物体对象的显示处理过程包括各种坐标系的变换、可见面识别与显示方式等。这些处理需要有关物体单个表面部分的空间方向信息。这一信息源于顶点坐标值和多边形所在的平面方程。
多边形建模方法比较容易理解，并且在建模的过程中，使用者可以根据自己的想象对模型进行修改。但是，随着多边形数目的增加系统的性能会下降。目前，多边形建模在许多三维软件中应用广泛。例如在3ds Max中，用户利用多边形构造原始简单的模型，然后通过增减点、面数或调整点、面的
...
目录:
教学课件
教学大纲
实验代码
实验素材
第1章虚拟现实技术概述
1.1虚拟现实技术的概念
1.1.1虚拟现实技术的定义
1.1.2虚拟现实技术的特征
1.1.3虚拟现实系统的构成
1.1.4虚拟现实、增强现实与混合现实的区别
1.1.5虚拟现实与人工智能
1.2虚拟现实技术的分类
1.2.1桌面虚拟现实技术
1.2.2沉浸式虚拟现实技术
1.2.3增强虚拟现实技术
1.2.4分布式虚拟现实技术
1.3虚拟现实技术的发展及趋势
1.3.1虚拟现实技术的发展历程
1.3.2国外虚拟现实技术的研究现状
1.3.3国内虚拟现实技术的研究现状
1.3.4虚拟现实技术的未来
1.4虚拟现实技术的主要应用
1.4.1教育培训
1.4.2军事领域
1.4.3医疗领域
1.4.4文化艺术领域
1.4.5制造业
1.4.6商业
第2章人机交互设备
2.1显示设备
2.1.1视觉因素
2.1.2头盔显示器
2.1.3立体眼镜
2.1.4CAVE立体显示系统
2.1.5墙式立体显示系统
2.1.6裸眼立体显示系统
2.2声音设备
2.2.1听觉因素
2.2.2关键技术
2.2.3相关设备
2.3位姿跟踪技术与设备
2.3.1相关概念
2.3.2机械式位姿跟踪设备
2.3.3电磁式位姿跟踪设备
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