虚拟现实的10堂课

本书以10堂课的形式全面系统地对虚拟现实进行介绍。其中，靠前堂课介绍虚拟现实发展概况，主要包括概念解析、系统组成、发展历程、理性认知等；第二堂至第六堂课是虚拟现实的技术部分，主要介绍虚拟现实技术体系、硬件设备、软件工具、内容制作、行业应用等；第七堂课介绍虚拟现实艺术表现；第八堂课阐述虚拟现实的标准规范；第九堂课总结虚拟现实的产业发展；第十堂课描绘了虚拟现实的未来趋势。全书内容以科普虚拟现实基础知识、基本原理为主，但又不失一门新兴学科和技术体系的严谨性，同时，还单独阐述了虚拟现实艺术表现、标准规范和产业发展等热点话题。通过介绍具有代表性的观点、设备、软件、工具、产品等内容，使读者能够在短时间内了解、认识和掌握虚拟现实技术，并达到“让学生了解产业发展、让企业找到解决方案、让技术人员适应商业模式、让普通大众紧跟技术进步”的目的。本书适合作为高等院校信息技术类学生、虚拟现实技术人员和普通爱好者的参考书。

庞国锋，不错工程师，全军后勤信息化专家委员会委员，中国系统仿真学会理事及虚拟现实技术专业委员会副主任，中国指控学会军事物联网专委会委员。长期从事军事仿真、后勤仿真、军队信息化、虚拟现实等领域研究工作。获国家科技进步二等奖、军队级科技进步二等奖和三等奖各一项，在靠前外学术刊物上发表学术论文30余篇，出版专著3部。

第一堂课 虚拟现实发展概况 / 1
一、概念解析 / 2
二、系统组成 / 4
三、基本特征 / 6
四、发展历程 / 8
五、理性认知 / 13
第二堂课 虚拟现实技术体系 / 16
一、感知技术 / 17
（一）视觉感知 / 18
（二）听觉感知 / 19
（三）嗅觉和味觉 / 19
（四）触觉和力觉 / 20
（五）身体感觉 / 21
二、建模技术 / 22
（一）三维建模技术 / 22
（二）物理建模技术 / 25
（三）行为建模技术 / 27
三、呈现技术 / 29
（一）视觉呈现技术 / 29
（二）听觉呈现技术 / 37
四、交互技术 / 41
（一）语音交互 / 41
（二）手势交互 / 42
（三）表情交互与人脸识别 / 43
（四）眼动跟踪技术 / 44
（五）其他感觉器官的反馈技术 / 46
第三堂课 虚拟现实硬件设备 / 47
一、输入设备 / 48
（一）数据手套 / 48
（二）人体运动捕捉设备 / 50
（三）数据衣 / 53
（四）三维扫描仪 / 54
（五）眼动仪 / 55
（六）其他手控输入设备 / 56
二、输出设备 / 57
（一）头盔显示器 / 57
（二）洞穴式立体显示装置 / 60
（三）墙式立体显示系统 / 62
（四）全息投影系统 / 62
三、配套设备 / 64
（一）听觉感知设备 / 64
（二）触觉感知设备 / 65
（三）三维打印机 / 67
第四堂课 虚拟现实软件工具 / 68
一、信息处理软件 / 69
（一）视频采集 / 69
（二）三维重建 / 74
（三）人体跟踪与动作捕捉 / 75
（四）投影拼接边缘融合 / 76
（五）物理反馈 / 78
二、系统平台软件 / 79
（一）三维建模 / 79
（二）VR引擎 / 84
（三）开发工具 / 90
第五堂课 虚拟现实内容制作 / 98
一、VR视频 / 99
（一）基本概念 / 99
（二）制作过程 / 100
（三）发展状况 / 101
二、VR游戏 / 103
（一）基本概念 / 103
（二）制作过程 / 104
（三）发展状况 / 108
三、VR直播 / 109
第六堂课 虚拟现实行业应用 / 112
一、VR+工业 / 113
（一）虚拟设计 / 113
（二）虚拟装配 / 115
（三）虚拟维修 / 117
二、VR+农业 / 121
（一）虚拟植物 / 121
（二）虚拟养殖 / 123
（三）虚拟农场 / 124
三、VR+军事 / 125
（一）虚拟训练 / 126
（二）虚拟演习 / 128
（三）虚拟武器样机 / 129
四、VR+教育 / 130
（一）虚拟实验室 / 131
（二）虚拟实训基地 / 133
五、VR+医疗 / 134
（一）虚拟手术 / 134
（二）虚拟人体 / 136
（三）虚拟心理治疗 / 138
六、VR+测绘 / 139
七、VR+地产 / 141
八、VR+旅游 / 144
九、VR+购物 / 145
十、VR+博物馆 / 146
第七堂课 虚拟现实艺术表现 / 148
一、基本认知 / 149
（一）概念特点 / 149
（二）发展状况 / 150
（三）作用意义 / 152
二、创作工具 / 154
三、创作规律 / 156
（一）以人为本规律 / 156
（二）欲望释放规律 / 158
（三）虚实结合规律 / 160
（四）与时俱进规律 / 160
第八堂课 虚拟现实标准规范 / 161
一、建设思路 / 163
（一）虚拟现实系统架构 / 163
（二）虚拟现实标准体系结构 / 165
（三）虚拟现实标准体系框架 / 166
二、建设内容 / 168
（一）基础共性标准 / 168
（二）关键技术标准 / 170
（三）内容制作与系统研发标准 / 170
（四）用户体验标准 / 171
（五）行业应用标准 / 171
三、当前进展 / 172
第九堂课 虚拟现实产业发展 / 174
一、产业链分析 / 175
二、主要厂商和产品 / 178
三、商业模式 / 181
第十堂课 虚拟现实未来趋势 / 185
一、关键技术不断取得突破 / 186
二、VR产业进入爆发时期 / 187
三、VR将对人类未来产生重大影响 / 191