元宇宙技术:虚拟现实基础

虚拟现实(VR)基础篇

第1章虚拟现实概述

1.1虚拟现实及其应用

1.1.1何为虚拟现实

1.1.2虚拟现实的特点及功能要求

1.1.3虚拟现实的概念辨析

1.1.4虚拟现实的产业应用

1.2虚拟现实的概念性体系结构

1.2.1虚拟现实概念系统的组成

1.2.2虚拟现实系统的分类

1.3虚拟现实的关键技术与开发流程

1.3.1虚拟现实的技术构架

1.3.2实物虚化、虚物实化以及高性能计算处理技术1.3.3建模技术、三维场景交互技术和系统集成技术1.3.4虚拟现实的开发流程

1.4虚拟现实的发展历史、演变与未来

1.4.1虚拟现实的发展历史与演变

1.4.2元宇宙、GPT与VR未来

习题

第2章虚拟现实的接口设备2.1立体视觉原理

2.2建拟现实的感知设备

2.2.1视觉显示设备

2.2.2听觉感知设备

2.2.3力觉、触觉等感知设备

2.3虚拟现实的跟踪设备

2.3.1动作跟踪

2.3.2声音跟踪

2.3.3惠念交互

2.4感知与跟踪设备结合——HTC 虚拟现实系统解决方案

2.4.1虚拟现实一体机——HTC Vive Focus Plus

2.4.2虚拟现实平台——HTC Viveport

2.4.3运用主机VR——HTC Vive Focus Plus无线连接

2.5空间计算设备苹果AR眼镜Vision Pro和配上 ChatGPT的AR眼镜......052

习题

虚拟世界构建与VR引擎篇

第3章图形技术与虚拟世界的构建

3.1计算机图形学

3.1.1计算机图形学的概念

3.1.2计算机图形学的主要研究内容

3.2图形流水线

3.2.1“图形流水线”概念的引出

3.2.2图形流水线的功能及总览

3.3基础图形库一OpenGL和D3D

3.3.1何为OpenGL

3.3.2 OpenGL中的图形流水线

3.3.3Direct3D及其与OpenGL的区别

3.4 GPU 概念及发展

3.4.1 GPU及其与 CPU的对比

3.4.2 GPU 中图形流水线功能的进化与GPU编程

3.5基于三维几何模型构建虚拟世界

3.5.1构建三维虚拟世界与计算机图形学紧密相关

3.5.2虚拟现实的几何造型建模和实操

习题

……

增强现实/混合现实及移动端开发篇

第9章增强现实(AR)/混合现实(MR

9.1增强现实和混合现实的概念

9.1.1增强现实及其产生

9.1.2扩增虚境(AV) 与混合现实(MR)

9.2增强现实的两种应用形式及关键技术

9.2.1实体+三维虚拟物体

9.2.2实景+环境信息标注

9.2.3增强现实的三项关键技术:三维注册、虚实融合显示、实时交互......209

9.3增强现实应用的发展及畅想

习题

第10章AR移动端应用开发实践

10.1 AR应用开发的实用工具

10.1.1 Vuforia

10.1.2 ARToolKit

10.1.3 WikiTude

10.1.4 LayAR

10.1.5 Kudan

10.2基于Vuforia+ Android 的AR移动端开发实例

10.2.1开发前的准备

10.2.2AR开发过程

10.2.3AR移动端开发注意事项

习题

参考文献

本书分为五篇、10章和3个附录，第一篇介绍虚拟现实概念及应用，体系结构，发展历史、演变与未来；第二篇VR接口设备和图形技术平台；第三篇介绍虚拟世界的构建与VR引擎(基于图形的VR技术、Unity引擎及实操、基于图像的VR技术、VR全景图制作)；第四篇介绍增强现实(AR)、混合现实(MR)及其移动技术；第五篇虚拟现实技术行业应用的发展等。立足应用和开发，实例多，有习题、本教材附录有教学大纲、实验指导书、模拟试题，辅助教学资源丰富。