靈境(虛擬現(xiàn)實(shí))技術(shù)的理論、實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用

內(nèi)容概要

內(nèi)容簡(jiǎn)介
靈境（虛擬現(xiàn)實(shí)）技術(shù)是一門由應(yīng)用驅(qū)動(dòng)的涉及眾多學(xué)科的新的實(shí)用技術(shù)，是集先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技
術(shù)、傳感與測(cè)量技術(shù)、仿真技術(shù)、微電子技術(shù)等為一體的綜合集成技術(shù)。在計(jì)算機(jī)技術(shù)中，靈境（虛擬現(xiàn)
實(shí)）技術(shù)的發(fā)展又特別依賴于人工智能、圖形學(xué)、網(wǎng)絡(luò)、面向?qū)ο蟆lient/Server、人機(jī)交互和高性能計(jì)算
機(jī)等技術(shù)。全書分17章力圖全面介紹靈境（虛擬現(xiàn)實(shí)）技術(shù)的發(fā)展歷史、理論、系統(tǒng)構(gòu)成原理與設(shè)計(jì)方
法以及典型應(yīng)用系統(tǒng)等內(nèi)容。
本書適合從事靈境（虛擬現(xiàn)實(shí)）系統(tǒng)設(shè)計(jì)、研制、開發(fā)及應(yīng)用的工程技術(shù)人員以及大專院校計(jì)算機(jī)
科學(xué)學(xué)科各專業(yè)、信息和其它學(xué)科有關(guān)專業(yè)的師生閱讀。本書可以作為相關(guān)專業(yè)研究生的教材和參考
書，部分節(jié)選內(nèi)容還可以作為大學(xué)生的選修課教材。

作者簡(jiǎn)介

汪成為，1933年生，中國(guó)工程
院院士，國(guó)防科工委科技委委員，博
士生導(dǎo)師，國(guó)家863計(jì)劃智能計(jì)算
機(jī)系統(tǒng)專家組組長(zhǎng)，北京大學(xué)、清華
大學(xué)、北京航空航天大學(xué)和國(guó)防科
技大學(xué)兼職教授。自1957年起一直
從事模擬計(jì)算機(jī)、數(shù)字計(jì)算機(jī)、系統(tǒng)
仿真、決策支持和人工智能的研究
工作。曾參加和主持若干種計(jì)算機(jī)
和大型軟件工程的研制。目前的研
究領(lǐng)域?yàn)槊嫦驅(qū)ο?、靈境（虛擬現(xiàn)
實(shí)）等技術(shù)。

書籍目錄

目錄
1 概論
1.1 信息技術(shù)的發(fā)展及面臨的挑戰(zhàn)
1.2 靈境系統(tǒng)的特征及基本構(gòu)成
1.2.1 靈境系統(tǒng)的特征
1.2.2 靈境系統(tǒng)的構(gòu)成
1.2.3 構(gòu)建靈境系統(tǒng)所需的部分軟 硬件設(shè)備
2適人化的多維信息空間
2.1 適人化的多維信息空間的基本概念及構(gòu)成
2.2 簡(jiǎn)單的歷史回顧
2.2.1 靈境技術(shù)的發(fā)展過程
2.2.2 靈境系統(tǒng)的幾個(gè)應(yīng)用實(shí)例
2.2.3 VR在歐洲的研究開發(fā)
2.3 多維化信息空間的發(fā)展前景
3人的環(huán)境感知與虛擬環(huán)境
3.1 視覺感知生理
3.1.1 眼睛
3.1.2 視覺神經(jīng)系統(tǒng)
3.1.3 可視區(qū)域
3.1.4 視敏度和視覺感受性.
3.1.5 立體與深度感知
3.1.6 色彩感知
3.1.7 分辨率
3.2 聽覺感知
3.2.1 耳朵
3.2.2 聲音知覺機(jī)理
3.2.3 聽覺的預(yù)處理
3.2.4 聽覺定位
3.2.5 聲音的解釋
3.3 人類感知的極限
3.4 人的感知和認(rèn)知信息處理模型
3.4.1 短期記憶
3.4.2 長(zhǎng)期記憶
3.4.3 記憶機(jī)制
3.4.4 記憶組織
3.5 虛擬環(huán)境對(duì)人類感知的影響
3.6 小結(jié)
4 人機(jī)交互系統(tǒng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)備
4.1 基本設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
4.2 虛擬環(huán)境系統(tǒng)分類
4.3 虛擬環(huán)境中人機(jī)接口系統(tǒng)的構(gòu)成
4.4 硬件系統(tǒng)
4.5 軟件系統(tǒng)
4.6 用戶界面系統(tǒng)
4.6.1 用戶界面系統(tǒng)的研究問題
4.6.2 一般用戶界面的設(shè)計(jì)原則
4.6.3 虛擬環(huán)境界面設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
4.7 系統(tǒng)集成
4.7.1 多信息流同步與集成
4.8 小結(jié)
5 視景的內(nèi)部表示
5.1 生成視景的內(nèi)部條件
5.1.1 視景生成過程
5.1.2 對(duì)象的幾何建模
5.2 視景的基本內(nèi)部表示
5.2.1 圖形學(xué)表示
5.2.2 圖象表示
5.2.3 運(yùn)動(dòng)圖象的表示
5.3 視景的高層內(nèi)部表達(dá)
5.3.1 三維物體的幾何模型
5.3.2 物體的結(jié)構(gòu)表示
5.3.3 物體的多視特征表示
5.4 小結(jié)
6 視景的生成
6.1 生成真實(shí)感圖形的基本理論與算法
6.1.1 真實(shí)感三維表面的構(gòu)造生成方法
6.1.2 曲面表示
6.1.3 光照模型與算法
6.1.4 自然景象的模擬
6.2 動(dòng)畫生成［金95］
6.2.1 關(guān)鍵幀動(dòng)畫
6.2.2 變形物體的動(dòng)畫
6.2.3 人體動(dòng)畫
6.3 復(fù)雜背景圖象存儲(chǔ)與處理
6.3.1 數(shù)據(jù)壓縮算法
6.3.2 圖象變形與生成
6.4 復(fù)雜圖象實(shí)時(shí)生成與顯示：CIG對(duì)通用圖形工作站
6.5 小結(jié)
7 支持視景生成的程序設(shè)計(jì)語言
7.1 OpenGL的目的與特點(diǎn)
7.1.1 OpenGL的目的
7.1.2 OpenGL的特點(diǎn)
7.2 二維與三維圖形的生成
7.2.1 OpenGL基本原理
7.2.2 OpenGL基本操作
7.2.3 OpenGL圖形的描繪
7.2.4 網(wǎng)柵化
7.2.5 OpenGL中幾種特殊的函數(shù)
7.2.6 有關(guān)OpenGL圖形庫的補(bǔ)充
7.3 利用OpenGL的三維計(jì)算機(jī)動(dòng)畫生成
7.3.1 OpenGL動(dòng)畫工作原理
7.3.2 生成動(dòng)畫
7.3.3 動(dòng)畫性能最佳化
7.4 圖形開發(fā)環(huán)境
7.5 小結(jié)
8 虛擬環(huán)境中常用的視聽設(shè)備原理與系統(tǒng)
8.1 頭盔式顯示器
8.1.1 顯示技術(shù)
8.1.2 CRT顯示設(shè)備
8.1.3 直視式顯示設(shè)備
8.1.4 液晶開關(guān)顯示設(shè)備
8.1.5 投影式設(shè)備
8.1.6 微機(jī)械硅（micromechanicalsilicon）顯示設(shè)備
8.1.7 頭盔式顯示器HMD光學(xué)系統(tǒng)
8.1.8 頭盔式顯示器系統(tǒng)
8.1.9 基于CRT 的頭盔式顯示器
8.1.10 帶有光導(dǎo)纖維的頭盔式顯示器
8.1.11 其他頭盔式顯示設(shè)備
8.2 聽覺環(huán)境系統(tǒng)
8.2.1 3D聲音定位系統(tǒng)
8.2.2 C0nvolvotron
8.3 小結(jié)
9 虛擬環(huán)境中操作者的檢測(cè)與操作數(shù)據(jù)獲取
9.1 電磁跟蹤系統(tǒng)
9.1.1 交流電磁跟蹤系統(tǒng)
9.1.2 直流電磁跟蹤系統(tǒng)
9.2 聲音定位與跟蹤系統(tǒng)
9.2.1 聲波飛行時(shí)間位置跟蹤器
9.2.2 LincolnWand
9.2.3 Piltdown三維羅盤
9.2.4 MattelPoWer手套
9.2.5 spacePen
9.2.6 相位相干位置跟蹤器
9.2.7 Seitz－Pezaris的HMD位置跟蹤器
9.2.8 聲音位置跟蹤器的評(píng)價(jià)
9.3 視覺跟蹤系統(tǒng)
9.3.1 固定傳感器
9.3.2 sELsPOT
9.3.3 遙現(xiàn)光學(xué)追蹤系統(tǒng)
9.3.4 GEC－Marconi視覺跟蹤系統(tǒng)
9.3.5 HoneyWell旋轉(zhuǎn)射線
9.3.6 圖象處理光學(xué)系統(tǒng)
9.3.7 H0neyWellLED陣列
9.3.8 對(duì)光學(xué)位置跟蹤器的評(píng)價(jià)
9.3.9 其他空間跟蹤系統(tǒng)
9.4 視點(diǎn)感應(yīng)系統(tǒng)
9.5 數(shù)據(jù)手套
9.5.l VPL數(shù)據(jù)手套
9.5.2 VPL數(shù)據(jù)手套的工作原理
9.5.3 EXOs的精巧手控設(shè)備
9.5.4 計(jì)算精巧手控設(shè)備輸出角度
9.5.5 POwerGloVe
9.5.6 CyberGlove
9.6 數(shù)據(jù)衣
9.7 小結(jié)
10 觸覺與力學(xué)反饋裝置
10.1 力學(xué)反饋手套
10.1.1 ARRC遙控力學(xué)反饋手套
10.1.2 力反饋手套R(shí)M Ⅱ
10.2 壓力反饋系統(tǒng)
10.2.1 壓力反饋操縱桿
10.2.2 筆式力量感知裝置
10.3 表面壓力反饋裝置
10.3.1 點(diǎn)陣式表面壓力反饋裝置
10.3.2 觸覺接口SPICE
10.4 小結(jié)
11 人臉圖象的認(rèn)知
11.1 面部圖象的合成
11.1.1 分析與合成
11.1.2 一般二維模型的建立
11.1.3 從普通模型到特定模型的映射與參數(shù)修正
11.1.4 基于特定圖象合成時(shí)圖象特征點(diǎn)的提取
11.2 面部動(dòng)作（表情）的合成
11.2.1 唇動(dòng)合成
11.3 面部圖象的檢測(cè)、跟蹤與識(shí)別
11.3.1 面部圖象檢測(cè)
11.3.2 人臉跟蹤
11.4 面部表情及唇動(dòng)的識(shí)別
11.4.1 面部表情的識(shí)別
11.4.2 面部表情的分析與分類
11.4.3 面部表情的功能模型
11.4.4 面部表情的特點(diǎn)與特征
11.4.5 特征提取
11.4.6 面部表情的分析與識(shí)別
11.4.7 表情識(shí)別實(shí)驗(yàn)結(jié)果
11.4.8 口型識(shí)別
11.5 小結(jié)
12 手勢(shì)的合成與識(shí)別
12.1 手勢(shì)合成
12.1.1 CAD手勢(shì)模型
12.2 手勢(shì)的檢測(cè)與識(shí)別
12.2.1 手勢(shì)識(shí)別的特點(diǎn)
12.2.2 手勢(shì)識(shí)別方法的發(fā)展
12.2.3 手勢(shì)識(shí)別的技術(shù)難點(diǎn)
12.3 手勢(shì)識(shí)別方法
12.3.1 靜態(tài)復(fù)雜背景中手勢(shì)目標(biāo)的捕獲與特征提取
12.3.2 目標(biāo)識(shí)別
12.3.3 動(dòng)態(tài)復(fù)雜背景的手勢(shì)識(shí)別
13 自然語言認(rèn)知接口
13.1 語音識(shí)別與合成
13.1.1 語音識(shí)別的回顧
13.1.2 動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整DTW
13.1.3 隱Markov模型HMM
13.1.4 連續(xù)語音識(shí)別
13.1.5 電話語音識(shí)別
13.1.6 語音合成技術(shù)
13.2 漢字與字符識(shí)別
13.2.1 漢字與字符識(shí)別的一般過程
13.2.2 印刷體漢字識(shí)別
13.2.3 聯(lián)機(jī)手寫體漢字識(shí)別
13.2.4 筆式計(jì)算機(jī)和PDA
13.2.5 脫機(jī)手寫體漢字識(shí)別
13.3 自然語言理解與機(jī)器翻譯
13.3.1 自然語言理解的過程和目標(biāo)
13.3.2 自然語言理解的發(fā)展
13.3.3 自然語言理解的主要技術(shù)
13.3.4 漢語的計(jì)算機(jī)理解
13.3.5 機(jī)器翻譯
14 虛擬環(huán)境的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法論
14.1 面象對(duì)象技術(shù)
14.1.1 面向?qū)ο蠹夹g(shù)是靈境系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本方法學(xué)
14.1.2 面向?qū)ο筌浖夹g(shù)的基本特點(diǎn)
14.1.3 面向?qū)ο蠓椒ㄋ峁┑慕y(tǒng)一的表示范式
14.2 面向智能體技術(shù)是面向?qū)ο蠹夹g(shù)的改進(jìn)
14.2.1 從多維信息表示的需求出發(fā)所提出的改進(jìn)
14.2.2 從實(shí)時(shí)處理需求出發(fā)所提出的改進(jìn)
14.2.3 從并發(fā)處理需求出發(fā)所提出的改進(jìn)
14.2.4 從人工智能技術(shù)出發(fā)所提出的改進(jìn)
14.2.5 從軟件開發(fā)模式出發(fā)所提出的改進(jìn)
14.3 面向智能體程序設(shè)計(jì)方法學(xué)
14.3.1 AOP的構(gòu)成
14.3.2 Agent合作關(guān)系表示與應(yīng)用
14.4 虛擬環(huán)境管理器的概念模型設(shè)計(jì)方法
14.5 小結(jié)
15 虛擬環(huán)境的開發(fā)環(huán)境與平臺(tái).
15.1 桌面虛擬環(huán)境系統(tǒng)VRT
15.2 分布式虛擬環(huán)境系統(tǒng)dVS
15.3 VPL的RB2系統(tǒng)
15.3.1 RB2硬件結(jié)構(gòu)
15.3.2 三維造型軟件sWivel3－DProfessional
15.3.3 B0dyElectric
15.4 虛擬環(huán)境操作外殼VEOS
15.4.1 VEOS環(huán)境
15.4.2 VEOs內(nèi)核
15.4.3 從LISP使用VEOs
15.5 虛擬環(huán)境應(yīng)用工具M(jìn)R
15.5.1 概要
15.5.2 MR原理
15.5.3 MR工具包
15.5.4 MR程序包
15.6 世界工具包WTK
15.6.1 虛擬環(huán)境的合成
15.6.2 仿真管理程序
15.6.3 宇宙中的對(duì)象
15.7 MultiGen
15.7.1 數(shù)字地形海拔數(shù)據(jù)（DTED）選項(xiàng)
15.7.2 數(shù)字特征分析數(shù)據(jù)（DFAD）轉(zhuǎn)換選項(xiàng)
15.7.3 紋理選項(xiàng)
15.8 通用可視化系統(tǒng)GVs
15.9 sGI的靈境開發(fā)平臺(tái)
15.9.1 skyWriter
15.9.2 現(xiàn)實(shí)引擎
15.9.3 現(xiàn)實(shí)引擎結(jié)構(gòu)概述
15.9.4 系統(tǒng)性能概述
15.9.5 現(xiàn)實(shí)引擎紋理
15.9.6 構(gòu)件
15.9.7 紋理存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)
15.9.8 紋理類型和方法
15.9.9 sGI實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)REACT
15.9.10 確定的系統(tǒng)響應(yīng)
15.10 Divisi0nPr0Vision
15.10.1 Sup erV ision
15.10.2 系統(tǒng)簡(jiǎn)介
15.10.3 獨(dú)特的立體視覺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
15.10.4 PAZ著色器
15.11小結(jié)
16 高級(jí)虛擬環(huán)境中的幾種計(jì)算模型
16.1 視覺計(jì)算
16.1.1 立體視覺
16.1.2 光流計(jì)算
16.2 神經(jīng)元計(jì)算
16.2.1 BP算法
16.2.2 Hopfield網(wǎng)
16.2.3 自組織神經(jīng)網(wǎng)
16.3 演化計(jì)算
16.3.1 發(fā)展與建立
16.3.2 遺傳算法
16.3.3 遺傳規(guī)劃
16.3.4 進(jìn)化策略
16.3.5 演化計(jì)算在虛擬環(huán)境中的應(yīng)用
16.3.6 未來的發(fā)展
17 應(yīng)用系統(tǒng)
17.1 人在回路中的仿真（Man－In－the－L0op Simulation）
17.2 飛行模擬器（FlightSimulator）
17.2.1 視景系統(tǒng)
17.2.2 運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)
17.2.3 操縱負(fù)荷系統(tǒng)
17.2.4 音響系統(tǒng)
17.3 虛擬戰(zhàn)場(chǎng)（作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)）
17.3.1 分布交互仿真
17.3.2 DIs的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
17.3.3 仿真實(shí)體的表現(xiàn)形式和數(shù)據(jù)傳輸
17.3.4 網(wǎng)絡(luò)接口NIU（NetW0rkInterfaceUnit）
17.3.5 計(jì)算機(jī)生成兵力
參考文獻(xiàn)與相關(guān)文獻(xiàn)
附錄1： VR技術(shù)詞匯表

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評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載

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