虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)

前言

虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality）是近年來一個十分活躍的研究與應(yīng)用技術(shù)。從20世紀(jì)80年代末期被人們注意以來，發(fā)展極為迅速，已應(yīng)用在從軍用到民用的各個領(lǐng)域中，并發(fā)揮了重要作用。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在醫(yī)學(xué)、工業(yè)、商業(yè)、娛樂業(yè)、教育領(lǐng)域有極大的發(fā)展?jié)摿Γ诮窈蟮膸啄曛?，發(fā)展將會更為迅速。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn)必將對我們的生活、工作帶來巨大的沖擊，是一項(xiàng)值得關(guān)注的重要技術(shù)。美國一家雜志社在評選影響未來的十大科技水平時，因特網(wǎng)位居第一，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)名列第二。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一系列高新技術(shù)的匯集，這些技術(shù)包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、傳感技術(shù)、人體工程學(xué)、人機(jī)交互理論、多媒體技術(shù)等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是對這些技術(shù)更高層次的集成與滲透。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、理論分析、科學(xué)實(shí)驗(yàn)，已成為人類探索客觀世界規(guī)律的三大手段。據(jù)權(quán)威人士斷言．虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將是21世紀(jì)信息技術(shù)的代表。盡管如此，但令人遺憾的是，現(xiàn)在的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)就像當(dāng)初問世的電腦、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)一樣，并不為大家所熟悉，也沒有引起人們的足夠關(guān)注，甚至連計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)人員也了解甚少，國內(nèi)、國外相關(guān)的書籍和資料極少，業(yè)界也重視不足，我國虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)水平與國外相比有較大的差距。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的極其重要性與普及的程度形成巨大的反差。在這種情況下，我們覺得應(yīng)該加快虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的普及教育，特別是在高等教育領(lǐng)域中，必須增加虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相關(guān)的內(nèi)容。我們也曾對虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育中的應(yīng)用進(jìn)行過專題研究，在很多專業(yè)如影像技術(shù)、圖形圖像、教育技術(shù)、電子商務(wù)等計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)中增加了此課程的教學(xué)，經(jīng)過幾年來的努力，已經(jīng)取得了一些成效，我們希望通過這本書的出版，能進(jìn)一步推動虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用與普及。

內(nèi)容概要

　　本書主要介紹了有關(guān)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的概念，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的組成，相關(guān)的硬件設(shè)備與技術(shù)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)系統(tǒng)的工具軟件及其在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用。全書共分6章，內(nèi)容包括：引言，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)與相關(guān)技術(shù)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的相關(guān)軟件，全景技術(shù)，Cult3D技術(shù)，VRML?！短摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)》的配套光盤內(nèi)容有：虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)相關(guān)工具軟件的試用版本，相關(guān)的創(chuàng)作素材、瀏覽插件、作品實(shí)例，有關(guān)教學(xué)錄像講解。
　　本書在編寫時本著側(cè)重于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的普及、推廣及應(yīng)用的目標(biāo)，在介紹虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)必要基礎(chǔ)理論知識的同時，主要介紹了幾個很有實(shí)用價值的虛擬現(xiàn)實(shí)工具軟件，并采用任務(wù)驅(qū)動法來進(jìn)行講解，使讀者能在短時間內(nèi)對虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有所了解，并能進(jìn)行應(yīng)用。
　　本書可作為高等?？圃盒＝逃夹g(shù)、圖形圖像、數(shù)字媒體、電子商務(wù)、傳播技術(shù)、多媒體技術(shù)等相關(guān)專業(yè)的教材，亦可作為虛擬現(xiàn)實(shí)愛好者、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用人員的參考資料。

書籍目錄

1 引言
　1.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)概述
　1.2 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)分類
　1.3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究
　1.4 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用
　習(xí)題
2 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)與相關(guān)技術(shù)
　2.1 虛擬世界的輸入設(shè)備與技術(shù)
　2.2 虛擬世界輸出設(shè)備
　2.3 虛擬世界生成設(shè)備
　2.4 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)
　習(xí)題
3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的相關(guān)軟件
　3.1 建模工具軟件
　3.2 開發(fā)工具軟件
　3.3 web3D工具軟件
　習(xí)題
4 全景技術(shù)
　4.1 全景技術(shù)概述
　4.2 全景圖的拍攝
　4.3 全景圖的后期制作
　習(xí)題
5 Cult3D技術(shù)
　51cult3D概述
　5.2 cult3D的組成與工作流程
　5.3 cult3D制作實(shí)例
　習(xí)題
6 VRML
　6.1 VRML簡介
　6.2 VRML的編輯器與瀏覽器
　6.3 創(chuàng)建基本幾何造型
　6.4 復(fù)雜造型的創(chuàng)建
　6.5 虛擬造型中的群節(jié)點(diǎn)
　6.6 構(gòu)建虛擬現(xiàn)實(shí)的環(huán)境
　6.7虛擬環(huán)境中添加聲音
　6.8 動畫的實(shí)現(xiàn)
　6.9 虛擬對象的交互
　6.1 0VRML通用接口
　6.1 1VRML程序的優(yōu)化
　6.1 2虛擬校園小區(qū)的建立
　習(xí)題
附錄A：VRML的關(guān)鍵字
附錄B：VRML的節(jié)點(diǎn)集
參考網(wǎng)站
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：2.輸入與輸出設(shè)備在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，用戶與虛擬世界之間要實(shí)現(xiàn)自然的交互，就必須采用特殊的輸入與輸出設(shè)備，以識別用戶各種形式的輸入，并實(shí)時生成相應(yīng)反饋信息。常用的設(shè)備有用于手勢輸入的數(shù)據(jù)手套、用于語音交互的三維聲音系統(tǒng)等。3．?dāng)?shù)據(jù)庫虛擬世界數(shù)據(jù)庫主要存放的是整個虛擬世界中所有物體的各方面信息。在虛擬世界中含有大量的物體，在數(shù)據(jù)庫中就需要有相應(yīng)的模型。如在顯示圖像前，需要有描述虛擬環(huán)境的三維數(shù)據(jù)庫支持，同時要注意與數(shù)據(jù)庫的高水平的交互。4，應(yīng)用軟件系統(tǒng)在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，應(yīng)用軟件完成的功能有：虛擬世界中物體的幾何模型、物理模型、運(yùn)動模型的建立；三維虛擬立體聲的生成；模型管理技術(shù)及實(shí)時繪制技術(shù)、虛擬世界數(shù)據(jù)庫的建立與管理等。圖1-1-4所示是基于頭盔式顯示器的典型虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)、頭盔式顯示器、數(shù)據(jù)手套、力反饋裝置、話筒、耳機(jī)等設(shè)備組成。該系統(tǒng)首先由計(jì)算機(jī)生成一個虛擬世界，由頭盔式顯示器輸出一個立體的顯示，用戶可以采用頭的轉(zhuǎn)動、手的移動、語音等與虛擬世界進(jìn)行自然交互，計(jì)算機(jī)能根據(jù)用戶輸入的各種信息實(shí)時進(jìn)行計(jì)算，即對交互行為進(jìn)行反饋，由頭盔式顯示器更新相應(yīng)的場景顯示，由耳機(jī)輸出虛擬立體聲音，由力反饋裝置產(chǎn)生觸覺（力覺）反饋。

編輯推薦

《虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)》是信息技術(shù)應(yīng)用叢書之一。

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