虛擬現(xiàn)實基礎(chǔ)及實用算法

第一章　虛擬現(xiàn)實技術(shù)概論
　1.1　虛擬現(xiàn)實技術(shù)的概念和發(fā)展
　1.2　虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的分類
　1.2.1　按數(shù)據(jù)流向進(jìn)行分類
　1.2.2　按時間和空間進(jìn)行分類
　1.2.3　按傳感器與人的感覺器官進(jìn)行分類
　1.2.4　按隔離和融合進(jìn)行分類
　1.3　虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的硬件組成
　1.3.1　虛擬世界生成設(shè)備
　1.3.2　感知設(shè)備
　1.3.3　跟蹤設(shè)備
　1.3.4　基于自然方式的人機(jī)交互設(shè)備
　1.4　虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
　1.4.1　非分布式虛擬現(xiàn)實體系結(jié)構(gòu)
　1.4.2　分布式虛擬現(xiàn)實體系結(jié)構(gòu)
　1.5　虛擬現(xiàn)實的研究內(nèi)容
　1.6　增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)與隨身增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)
　1.6.l　增強(qiáng)現(xiàn)實的定義
　1.6.2　增強(qiáng)現(xiàn)實系統(tǒng)的實現(xiàn)分類及其優(yōu)缺點分析
　1.6.3　增強(qiáng)現(xiàn)實與虛擬現(xiàn)實比較
　1.6.4　增強(qiáng)現(xiàn)實的關(guān)鍵技術(shù)
　1.6.5　隨身增強(qiáng)現(xiàn)實系統(tǒng)
　參考文獻(xiàn)
第二章　虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)典型硬件裝置
　2.1　簡介
　2.2　立體顯示原理
　2.2.1　人眼的結(jié)構(gòu)與立體視覺機(jī)制
　2.2.2　立體顯示原理
　2.3　虛擬現(xiàn)實立體顯示器
　2.3.1　臺式立體監(jiān)示器顯示系統(tǒng)
　2.3.2　頭盔式立體顯示器
　2.3.3　洞穴式立體顯示裝置（CAVE）
　2.3.4　響應(yīng)工作臺立體顯示裝置
　2.3.5　墻式立體顯示裝置
　2.4　位置跟蹤器
　2.4.1　位置跟蹤器的性能指標(biāo)
　2.4.2　位置跟蹤技術(shù)分類及其典型技術(shù)
　2.4.3　虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)對位置跟蹤器的性能要求
　2.5　觸覺與力覺反饋裝置
　2.5.l　觸覺反饋裝置
　2.5.2　力覺反饋裝置
　2.6　虛擬現(xiàn)實的交互設(shè)備——傳感手套
　參考文獻(xiàn)
第三章　真實感圖形的實時繪制技術(shù)
　3.1　圖形學(xué)基礎(chǔ)
　3.1.1　虛擬場景表示
　3.1.2　場景坐標(biāo)系
　3.1.3　取景變換
　3.1.4　光柵化
　3.2　消隱
　3.2.1　景物空間消隱算法
　3.2.2　圖象空間消隱算法
　3.3　光亮度計算
　3.3.1　Phong光照明模型
　3.3.2　增量光亮度計算
　3.4　紋理映射技術(shù)
　3.4.1　紋理映射原理
　3.4.2　投影紋理映射技術(shù)
　3.4.3　兩步法紋理映射技術(shù)
　3.5　實時消隱技術(shù)
　3.5.1　層次Z緩存算法
　3.5.2　可見性預(yù)計算技術(shù)
　3.6　大規(guī)模復(fù)雜場景的實時漫游系統(tǒng)
　3.6.l　場景數(shù)據(jù)的管理
　3.6.2　場景加載管理
　3.6.3　場景層次結(jié)構(gòu)的管理
　3.6.4　紋理數(shù)據(jù)的管理
　3.6.5　實時漫游系統(tǒng)的實例
　3.7　小結(jié)
　參考文獻(xiàn)
第四章　多細(xì)節(jié)層次楊型生成和繪制
　4.1　簡介
　4.2　基本概念
　4.2.1　重要性度量
　4.2.2　簡化元操作
　4.2.3　網(wǎng)格簡化算法的類型
　4.3　網(wǎng)格簡化算法
　4.3.1　概述
　4.3.2　基于頂點聚類的模型簡化算法
　4.3.3　基于刪除操作的模型簡化算法
　4.3.4　基于折好操作的模型簡化算法
　4.3.5　動態(tài)模型簡化算法
　4.4　多分辨率模型生成算法
　4.4.1　簡介
　4.4.2　MRM模型
　4.4.3　MRM模型自動生成算法
　4.4.4　多分辨率BSP樹
　4.5　實時連續(xù)LOD模型繪制
　4.5.1　與視點無關(guān)的網(wǎng)格簡化預(yù)處理
　4.5.2　與視點相關(guān)的實時網(wǎng)格簡化算法
　參考文獻(xiàn)
第五章　基于圖象的建樓和繪制
　5.1　簡介
　5.1.1　基于幾何的建模和繪制
　5.1.2　基于圖象的建模和繪制
　5.1.3　繪制流水線的比較
　5.1.4　IBMR的基本方法分類
　5.2　圖象變換
　5.2.1　圖象變換的前向映射和逆向映射技術(shù)
　5.2.2　圖象變形技術(shù)
　5.3　相關(guān)的立體視覺理論
　5.3.1　攝象機(jī)定標(biāo)
　5.3.2　對應(yīng)點的尋找方法
　5.4　基于圖象的建模技術(shù)
　5.4.1　全景圖
　5.4.2　光場（light　field）和照明圖（lumigraph）
　5.4.3　同心圓拼圖（concentric　mosaics）
　5.5　基于圖象的繪制
　5.5.l　視圖變形技術(shù)
　5.5.2　基于光場的繪制
　5.5.3　基于同心拼圖的繪制
　5.6　實例系統(tǒng)
　5.6.1　QuickTime　VR　Authoring　Studio
　5.6.2　LightPack光場著作和繪制軟件包
　5.7　我們的相關(guān)工作
　5.7.1　小波空間中基于圖象的建模
　5.7.2　小波空間中的視圖合成
　參考文獻(xiàn)
第六章　碰撞檢測
　6.1　概述
　6.1.1　概念
　6.1.2　約束條件
　6.1.3　基本算法和典型問題
　6.2　時間步長問題的解決方法
　6.3　多物體對測試問題的解決方法
　6.4　兩物體的碰撞檢測方法
　6.4.1　包圍盒層次法
　6.4.2　距離跟蹤法
　6.5　特殊應(yīng)用的碰撞檢測
　6.5.1　觸覺交互
　6.5.2　可變形物體
　6.5.3　基于體表示物體
　6.6　公開算法軟件包簡介
　6.7　小結(jié)
　參考文獻(xiàn)
第七章　三維真實感聲音生成
　7.1　簡介
　7.2　空間聽覺感知
　7.2.1　方向的感知
　7.2.2　聲源距離的感知
　7.3　室內(nèi)聲學(xué)仿真
　7.3.1　室內(nèi)產(chǎn)學(xué)仿真方法概述
　7.3.2　虛聲源算法
　7.3.3　聲線跟蹤算法
　7.3.4　聲線跟蹤與虛聲源混合算法
　7.3.5　聲音脈沖響應(yīng)插值算法
　7.3.6　基于有限元法的室內(nèi)聲學(xué)仿真方法
　7.4　真實感聲音的生成
　7.4.1　真實感聲音生成的一般過程
　7.4.2　距離因素的實現(xiàn)
　7.4.3　方位因素的實現(xiàn)
　7.4.4　運動聲源的模擬
　7.4.5　開發(fā)環(huán)境和實例
　參考文獻(xiàn)
第八章　面向?qū)崟r注游的虛擬現(xiàn)實造型語言VRML
　8.1　簡介
　8.1.1　什么是　VRML
　8.1.2　VRML發(fā)展的歷史
　8.1.3　VRML的設(shè)計目標(biāo)和準(zhǔn)則
　8.1.4　VRML應(yīng)用框架
　8.2　VRML世界的構(gòu)造
　8.2.l　文件頭
　8.2.2　楊景圖結(jié)構(gòu)
　8.2.3　事件結(jié)構(gòu)
　8.2.4　感知器
　8.2.5　腳本和插值器
　8.2.6　原型：封裝和重用
　8.2.7　分布式場景
　8.2.8　VRML和　WWW
　8.2.9　顯示和交互
　8.3　VRML的組成元素
　8.3.1　基本定義
　8.3.2　域
　8.3.3　節(jié)點及實例化
　8.3.4　可擴(kuò)展性
　8.3.5　原型PROTO和重用USE
　8.3.6　細(xì)節(jié)層次LOD
　8.4　交互控制特征
　8.4.1　事件和路由訪問
　8.4.2　動畫事件路徑
　8.4.3　動畫和時間
　8.4.4　動作感知器
　8.4.5　可見和接近感知器及碰撞檢測
　8.4.6　腳本
　8.5　實例
　8.5.1　實例1
　8.5.2　實例2
　8.5.3　實例3
　8.6　小結(jié)
　參考文獻(xiàn)