虛擬現實技術基礎與應用高等教育規劃教材（簡體書）

《虛擬現實技術基礎與應用》力求全面系統的描述虛擬現實技術的概念、發展趨勢、硬件設備、軟件技術以及虛擬現實技術開發的基礎知識等。全書共有7章，詳細介紹了虛擬現實的概念和發展現狀、虛擬現實的關鍵技術、虛擬現實系統的硬件設備和相關軟件、全景攝影和全景圖技術、Unity虛擬現實開發平臺的基礎知識和開發案例等。本書既可以作為高等院校虛擬現實、數字媒體技術、計算機應用等相關專業的基礎教材，也為所有對虛擬現實技術感興趣的讀者，提供了一本較為翔實的入門教程。

前言第1章 虛擬現實技術概述1
1.1 虛擬現實概念1
1.1.1 基本概念1
1.1.2 虛擬現實技術的特性4
1.1.3 虛擬現實系統的組成5
1.2 虛擬現實技術的發展6
1.2.1 虛擬現實技術發展歷程6
1.2.2 國內外的虛擬現實技術研究8
1.2.3 虛擬現實技術發展趨勢11
1.3 虛擬現實技術的分類12
1.3.1 沉浸式虛擬現實系統12
1.3.2 增強式虛擬現實系統12
1.3.3 桌面式虛擬現實系統13
1.3.4 分布式虛擬現實系統13
1.4 虛擬現實產業發展現狀與前景13
1.4.1 國內虛擬現實產業發展情況13
1.4.2 國外虛擬現實產業發展情況14
1.4.3 虛擬現實產業鏈15
1.4.4 虛擬現實產業發展前景15
1.5 增強現實與混合現實技術16
1.5.1 增強現實與混合現實的概念16
1.5.2 虛擬現實與增強現實、混合現實的區別17
1.6 虛擬現實技術典型應用――虛擬博物館18
1.6.1 虛擬博物館及其發展現狀18
1.6.2 虛擬博物館的特點20
1.6.3 虛擬博物館的應用技術21
1.6.4 虛擬博物館的發展趨勢22
小結23
習題24
第2章 虛擬現實的關鍵技術25
2.1 立體高清顯示技術25
2.1.1 立體視覺形成原理25
2.1.2 立體高清顯示技術分類27
2.2 三維建模技術30
2.2.1 幾何建模31
2.2.2 物理建模34
2.2.3 運動建模35
2.3 三維虛擬聲音技術36
2.3.1 三維虛擬聲音的特徵36
2.3.2 頭部相關傳遞函數36
2.3.3 語音識別與合成技術37
2.4 人機交互技術38
2.4.1 手勢識別技術38
2.4.2 面部表情識別技術39
2.4.3 眼動跟蹤技術41
2.4.4 其他感覺器官的反饋技術42
2.5 虛擬現實引擎43
2.5.1 虛擬現實引擎概述43
2.5.2 虛擬現實引擎架構44
小結45
習題45
第3章 虛擬現實系統的硬件設備46
3.1 虛擬現實系統的生成設備46
3.1.1 高性能個人計算機46
3.1.2 高性能圖形工作站47
3.1.3 巨型機48
3.1.4 分布式網絡計算機49
3.2　虛擬現實系統的輸入設備50
3.2.1 跟蹤定位設備50
3.2.2　人機交互設備55
3.2.3 快速建模設備56
3.3　虛擬現實系統的輸出設備58
3.3.1 視覺感知設備58
3.3.2 聽覺感知設備68
3.3.3 觸覺感知設備71
3.3.4 肌肉/神經交互設備74
3.3.5 語言交互設備75
3.3.6 意念控制設備75
3.3.7 三維打印機76
小結77
習題77
第4章 虛擬現實開發軟件和語言79
4.1 三維設計軟件79
4.1.1 3ds Max79
4.1.2 Lumion82
4.2　虛擬現實開發平臺84
4.2.1 Unity85
4.2.2 VRP87
4.2.3 Virtools90
4.2.4 Unreal Engine92
4.3　虛擬現實開發語言95
4.3.1 OpenGL96
4.3.2 VRML97
4.3.3 C#98
4.3.4 C++100
小結101
習題102
第5章 三維全景技術103
5.1 三維全景概述103
5.1.1 三維全景的概念103
5.1.2 三維全景應用領域105
5.2 全景照片的拍攝硬件106
5.2.1 全景製作常見硬件106
5.2.2 VR全景視頻設備107
5.3 全景圖的製作111
5.3.1 製作流程111
5.3.2 全景拼圖軟件PTGui Pro的基本操作114
5.3.3 手機端360°全景圖製作步驟118
5.3.4 全景航拍及應用簡介121
5.3.5 VR全景圖的製作123
小結126
習題126
第6章 Unity開發基礎128
6.1 一個Unity簡單案例128
6.2 Unity窗口界面136
6.2.1 創建Unity項目136
6.2.2 Scene與場景漫遊136
6.2.3 Hierarchy面板與場景搭建138
6.2.4 Project與資源管理140
6.2.5 Inspector與組件管理140
6.3　物理引擎和碰撞檢測142
6.3.1 碰撞器142
6.3.2 物理引擎和剛體143
6.3.3 碰撞檢測144
6.4 Unity資源147
6.4.1 Terrain地形系統147
6.4.2 3D模型對象152
6.4.3 材質貼圖153
6.4.4 燈光155
6.4.5 攝像機157
6.4.6 音頻159
6.5 Unity圖形用戶界面162
6.5.1 GUI圖形用戶界面162
6.5.2 UGUI圖形用戶界面162
6.5.3 常用輸入類165
6.6 Mecanim動畫系統165
6.6.1 Unity動畫系統概述165
6.6.2 動畫剪輯166
6.6.3 動畫狀態機167
6.7 簡單應用舉例171
6.7.1 創建地形171
6.7.2 場景搭建171
6.7.3 獲取能量和炮彈172
6.7.4 攻擊敵方坦克174
6.7.5 聲音特效175
6.7.6 發佈測試177
小結179
習題179
第7章 綜合開發案例183
7.1 項目開發流程與組織183
7.1.1 項目開發流程183
7.1.2 項目開發的組織184
7.2 虛擬現實應用案例――虛擬裝修184
7.2.1 應用的背景及功能概述184
7.2.2 應用的策劃及準備工作185
7.2.3 應用的架構191
7.2.4 應用的界面設計191
7.2.5 應用的美術資源設計193
7.2.6 應用的邏輯開發194
7.2.7 應用界面的完善204
7.2.8 應用的優化與改進204
7.2.9 打包與發佈204
7.3 增強現實應用案例――塗塗樂205
7.3.1 應用的背景及功能概述205
7.3.2 應用的策劃及準備工作206
7.3.3 應用的架構206
7.3.4 應用的界面設計207
7.3.5 應用的美術資源設計209
7.3.6 應用的邏輯開發210
7.3.7 應用的優化與改進211
7.3.8 打包與發佈212
7.4 混合現實應用案例――虛擬試衣間212
7.4.1 應用的背景及功能概述212
7.4.2 應用的策劃及準備工作213
7.4.3 應用的架構215
7.4.4 應