虚拟现实和增强现实技术基础

目录

第1章虚拟现实技术概述

1.1虚拟现实的概念

1.1.1虚拟现实的发展

1.1.2虚拟现实的特征

1.1.3虚拟现实系统的构成

1.2虚拟现实的分类

1.2.1桌面式VR系统

1.2.2沉浸式VR系统

1.2.3增强式VR系统

1.2.4分布式VR系统

1.3虚拟现实的应用

1.3.1军事领域

1.3.2医学领域

1.3.3城市规划领域

1.3.4教育领域

1.3.5商业领域

1.3.6娱乐与艺术领域

1.3.7科学计算可视化

1.3.8旅游领域

习题

第2章虚拟现实硬件系统

2.1建模设备

2.2显示设备

2.2.1计算机显示屏立体显示设备

2.2.2洞穴式显示系统CAVE

2.2.3头戴式显示器

2.3声音设备

2.4交互设备

2.4.1数据手套

2.4.2运动跟踪系统

2.4.3数据外套

习题

第3章虚拟现实关键技术

3.1立体显示技术

3.1.1立体视觉产生机理

3.1.2双目立体视觉

3.1.3三维显示器的立体感

3.1.4正交偏振三维显示系统

3.2环境建模技术

3.2.1几何建模

3.2.2物理建模

3.2.3运动建模

3.3声音合成技术

3.3.1三维虚拟声音

3.3.2三维虚拟声音的建模方法

3.3.3语音的合成

3.4人机交互技术

3.4.1视觉通道

3.4.2听觉通道

3.4.3力触觉通道

习题

第4章技术开发平台

4.1主流开发平台的硬件设备

4.2主流开发平台引擎

4.2.1Unity引擎

4.2.2UE引擎

4.3VR系统的编程语言

4.3.1C#语言的优势

4.3.2C#语言与Unity引擎的结合

4.4C#基础知识

4.4.1变量

4.4.2标识符和关键字

4.4.3数据类型转换

4.4.4布尔型、字符和字符串

4.4.5常用的字符编码

4.4.6常见的程序错误和异常

4.4.7流程控制语句

4.4.8数组

4.5C#面向对象

4.5.1类的定义方法

4.5.2类的成员变量与成员函数的调用

习题

第5章虚拟现实程序开发

5.1Unity基础知识

5.1.1Unity的历史

5.1.2下载与安装

5.1.3Unity编辑器

5.2场景创建

5.2.1游戏物体与组件

5.2.2场景视图操作

5.2.3游戏地形

5.3物理引擎

5.3.1属性

5.3.2详细描述

5.3.3碰撞器

5.4粒子系统

5.4.1主面板Particle System

5.4.2Emission模块

5.4.3粒子系统参数设置

5.4.4粒子动画

5.4.5碰撞检测

5.4.6新建粒子发射器

5.4.7粒子系统实例

5.5Unity脚本

5.5.1按顺序创建脚本

5.5.2执行顺序

5.5.3脚本的编译顺序

5.6用户界面

5.6.1简述

5.6.2创建菜单

5.6.3放置控件

5.6.4自动布局

5.6.5样式和皮肤

5.6.6Image组件

5.6.7Text组件

5.6.8创建一个界面

5.7Mecanim动画系统

5.7.1基本知识

5.7.2动画应用

5.8导航系统

5.8.1导航面板

5.8.2导航步骤

5.8.3上下斜坡

5.8.4自动寻路

5.8.5导航组件

5.9音乐音效

5.9.1音乐组件

5.9.2播放音乐的例子

5.9.3三维音效

5.10VR实例

5.10.1飞机引擎拆装

5.10.2VR房地产项目讲解

习题

第6章增强现实系统的标定

6.1系统几何模型及坐标变换

6.1.1图像坐标系和像素坐标系

6.1.2图像坐标系与摄像机坐标系

6.1.3摄像机坐标系与世界坐标系

6.1.4摄像机标定模型

6.1.5摄像机的畸变

6.1.6标定参数

6.2摄像机标定

6.2.1摄像机标定方法分类

6.2.2直接线性变换方法

6.2.3Tsai两步标定方法

6.2.4张正友平面标定方法

6.2.5基于主动视觉摄像机标定方法

6.2.6基于圆环点自标定方法

6.2.7基于Kruppa方程自标定方法

6.2.8基于绝对二次曲面自标定方法

6.3显示系统的增强现实系统标定

6.3.1视频透视式头盔显示器的标定

6.3.2光学透视式头盔显示器的标定

习题

第7章增强现实程序开发

7.1EasyAR SDK介绍

7.2EasyAR入门——**个AR应用HelloAR

7.3EasyAR进阶——多图识别

7.4EasyAR进阶——扫图播放视频

7.5EasyAR进阶——三维物体识别与跟踪

习题

参考文献