目录

第1章虚拟/增强现实技术基础

1.1概念与发展历史

1.1.1定义

1.1.2VR/AR的特点

1.1.3VR/AR的发展

1.2VR/AR的沉浸原理

1.2.1深度暗示

1.2.2自然人机交互

1.2.3虚实融合

1.3VR/AR系统与组成

1.3.1VR系统

1.3.2AR系统

1.4面向制造的VR/AR典型应用

习题

参考文献

第2章三维几何表达与处理

2.1三维模型数据及处理

2.1.1概述

2.1.2三维多边形网格

2.1.3三维点云

2.2常用的三维网格模型文件

习题

参考文献

第3章三维虚拟场景

3.1坐标系与坐标变换

3.1.1坐标系统

3.1.2坐标变换

3.2三维场景图

3.2.1一个简单三维场景

3.2.2场景图数据结构

3.2.3场景图的基本要素

3.2.4场景图累积变换矩阵

3.3AR场景的虚实融合

3.3.1虚实融合概述

3.3.2相机标定技术

3.3.3虚实场景注册技术与跟踪技术

3.4场景优化

3.4.1概述

3.4.2模型优化

3.4.3场景结构优化

3.4.4场景加载优化

习题

参考文献

第4章真实感渲染

4.1图形渲染流程概述

4.2模型、视图与投影变换

4.3光栅化

4.4着色

4.4.1光源

4.4.2光线表示

4.4.3光照模型

4.5纹理

4.5.1纹理定义

4.5.2纹理映射

4.6使用Unity进行真实感渲染

习题

参考文献

第5章运动仿真与动画

5.1计算机动画概述

5.2基于关键帧的仿真动画

5.2.1关键帧动画基本方法

5.2.2关键帧动画应用

5.3基于物理的仿真动画

5.3.1粒子

5.3.2刚体运动

5.3.3柔性体仿真

5.4基于运动学的机构仿真动画

5.4.1正向运动学计算

5.4.2逆运动学计算

5.4.3虚拟人运动仿真方法

习题

参考文献

第6章工程数据可视化

6.1数据可视化概述与基本流程

6.1.1概述

6.1.2可视化流程

6.2科学计算可视化

6.2.1有限元分析数据表示

6.2.2标量场可视化

6.2.3矢量场可视化

6.2.4多物理场可视化

6.2.5基于VTK的可视化

6.3信息可视化

6.3.1信息可视化概述

6.3.2信息可视化方法

6.4数据可视化与虚拟场景融合

习题

参考文献

第7章人机交互技术

7.1人机交互概述

7.1.1概念

7.1.2流程

7.1.3技术发展

7.2人机交互输入设备与原理

7.3人机交互输出界面

7.4人机交互关键技术

7.4.1选择与操作

7.4.2漫游

7.4.3用户界面设计

7.5案例： 人机交互式虚拟维修训练

习题

参考文献

第8章VR/AR开发方法

8.1VR/AR开发概述

8.1.1VR/AR应用类型

8.1.2系统工程方法

8.2利用Unity进行系统开发

8.2.1使用PTC Vuforia软件包

8.2.2使用苹果ARKit软件包

8.2.3使用谷歌ARCore软件包

8.2.4使用微软MRTK软件包

8.3利用OpenSceneGraph进行开发

8.4基于WebXR的开发

习题

参考文献

附录术语简表