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內容簡介

　　張茂軍，1997年于國防科技大學系統(tǒng)工程與數(shù)學系獲博士學位，長期從事虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)與多媒體信息系統(tǒng)方面的研究工作。支持或參與國家自然科學基金項目、國家863項目、國防預研重點項目等10余項。先后獲部委級科技進步一等獎2項、二等獎2項。有著作4本，發(fā)表論文60余篇。目前的研究方向為：基于圖象渲染的算法與系統(tǒng)、增強現(xiàn)實系統(tǒng)、協(xié)同虛擬環(huán)境等。1997年于國防科技大學系統(tǒng)工程與數(shù)學系獲博士學位，現(xiàn)為國防科技大學多媒體研究開發(fā)中心副教授、碩士生導師，IEEE會員，ACM會員。本書對虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的基礎理論，開發(fā)環(huán)境，最新發(fā)展動向等作了較為系統(tǒng)的論述。書中的內容包括虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的外設，基于圖形渲染的算法基礎，基于圖像渲染的理論與系統(tǒng)，虛擬現(xiàn)實引擎，虛擬現(xiàn)實建模方法，虛擬現(xiàn)實開發(fā)工具，分布式與協(xié)同虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)設計與評價方法以及虛擬現(xiàn)實發(fā)展趨勢展望等。書中介紹的不少算法與驗證系統(tǒng)凝聚了作者多年的研究成果，全書共12章，各章之后附有思考題。本書適合研究生、高年級本科生教育中對虛擬現(xiàn)實教學的需要，也可供對虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)感興趣的大學教師、研究人員及工程技術人員參考。

作者簡介

　　張茂軍，1997年于國防科技大學系統(tǒng)工程與數(shù)學系獲博士學位，長期從事虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)與多媒體信息系統(tǒng)方面的研究工作。支持或參與國家自然科學基金項目、國家863項目、國防預研重點項目等10余項。先后獲部委級科技進步一等獎2項、二等獎2項。有著作4本，發(fā)表論文60余篇。目前的研究方向為：基于圖象渲染的算法與系統(tǒng)、增強現(xiàn)實系統(tǒng)、協(xié)同虛擬環(huán)境等。1997年于國防科技大學系統(tǒng)工程與數(shù)學系獲博士學位，現(xiàn)為國防科技大學多媒體研究開發(fā)中心副教授、碩士生導師，IEEE會員，ACM會員。

圖書目錄

第一章  引  言
1. 1  虛擬現(xiàn)實的基本概念
1. 2  虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的特性
1. 3  虛擬現(xiàn)實發(fā)展簡史
1. 4  虛擬現(xiàn)實應用
1. 5  本書的組織

第二章  虛擬現(xiàn)實外設
2. 1  3-D位置跟蹤器
2. 1. 1  3-D電磁跟蹤器
2. 1. 2  超聲波跟蹤器
2. 2  傳感手套
2. 2. 1  VPL數(shù)據(jù)手套
2. 2. 2  PowerGlove
2. 2. 3  CyberGlove
2. 3  立體鼠標
2. 4  數(shù)據(jù)衣
2. 5  觸覺和力反饋的裝置
2. 6  立體顯示設備
2. 6. 1  HMD
2. 6. 2  BOOM
2. 6. 3  立體眼鏡
2. 6. 4  立體投影顯示
2. 6. 5  3D顯示器
2. 7  3-D聲音生成器

第三章  基于圖形渲染的算法基礎
3. 1  幾何造型
3. 1. 1  多面體造型
3. 1. 2  曲面造型
3. 1. 3  曲線. 曲面表示的基礎知識
3. 1. 4  二次曲面
3. 1. 5  超二次曲面
3. 1. 6  Bezier曲線與Bezier曲面
3. 1. 7  B-樣條曲線和曲面
3. 1. 8  有理樣條與NURBs曲面
3. 2  光照模型
3. 2. 1  Lambert漫反射模型
3. 2. 2  Phong模型
3. 3  三維觀察
3, 3. 1  觀察坐標
3. 3. 2  投影
3. 3. 3  觀察體
3. 3. 4  Z緩存器算法
3. 4  紋理映射
3. 4. 1  二維紋理映射的基本原理
3. 4. 2  建立紋理映射
3. 4. 3  Catmull算法
3. 4. 4  Blinn方法
3. 4. 5  兩步法紋理映射
3. 4. 6  環(huán)境映射
3. 4. 7  三維紋理映射技術
3. 4. 8  MIPmap技術

第四章  基于圖像渲染的理論基礎
4. 1  什么是基于圖像渲染
4. 2  全光模型
4. 3  光圖函數(shù)
4. 3. 1  四維光圖函數(shù)的定義
4. 3. 2  四維參數(shù)的離散化
4. 3. 3  光圖系統(tǒng)
4. 3. 4  關于光圖函數(shù)的討論
4. 4  同心圓拼圖
4. 4. 1  概述
4. 4. 2  同心圓拼圖
4. 5  同心球拼圖的構造
4. 5. 1  拍攝方法
4. 5. 2  同心球拼圖的構造方法
4. 5. 3  自由漫游
4. 5. 4  壓縮
4. 6  基于部分幾何信息的IBR技術
4. 6. 1  視圖插值技術
4. 6. 2  圖像變形技術
4. 6. 3  基于外極幾何的方法(Epipolar Geometry)
4. 6. 4  3D折疊(3D warp)方法
4. 6. 5  層次深度圖像(LDI)
4. 7  討  論

第五章  虛擬全景空間的模型與算法
5. 1  VPS空間模型
5. 1. 1  視點空間
5. 1. 2  虛擬全景空間
5. 1. 3  空間操縱
5. 2  VPS系統(tǒng)的一般組成
5. 2. 1  全景圖像生成器
5. 2. 2  空間編輯器
5. 2. 3  VPS瀏覽器
5. 3  全景圖像生成的基本思想
5. 3. 1  柱面全景圖像的拍攝方法
5. 3. 2  球面全景圖像的拍攝方法
5. 3. 3  成像模型與象素坐標
5. 3. 4  估計象素焦距
5. 4  柱面全景圖像生成技術
5. 4. 1  柱面正投影算法
5. 4. 2  柱面全景圖像的拼接算法
5. 4. 3  枝面全景圖像的反投影算法
5. 4. 4  柱面全景圖像的漫游
5. 5  球面全景圖像生成技術
5. 5. 1  球面正投影算法
5. 5. 2  魚眼圖像的校正算法
5. 5. 3  球面全景圖像反投影算法
5. 6  全景視頻技術
5. 6. 1  攝像機運動簡化模型
5. 6. 2  攝像機運動參數(shù)估計公式
5. 6. 3  實現(xiàn)中的一些問題
5. 6. 4  測試與評價
5. 7  視點空間之間的操縱算法
5. 7. 1  簡單的縮放實現(xiàn)
5. 7. 2  一種圖像變形算法

第六章  虛擬現(xiàn)實引擎
6. 1  幀速率與計算負載
6. 1. 1  圖形性能與陰影模式
6. 1. 2  圖形性能與場景復雜度
6. 2  基于PC機的VR引擎
6. 3  基于SGI工作站的VR引擎
6. 3. 1  InfiniteReality2概述
6. 3. 2  分辨率與顯示模式
6. 3. 3  顏色
6. 3. 4  紋理映射
6. 4  高度并行的VR引擎
6. 5  分布化VR引擎
6. 5. 1  基于超級服務器的系統(tǒng)
6. 5. 2  IBM分布系統(tǒng)

第七章  虛擬現(xiàn)實建模
7. 1  幾何建模
7. 1. 1  造型工具
7. 1. 2  環(huán)境外觀
7. 2  運動建模
7. 2. 1  對象位置
7. 2. 2  碰撞檢測
7. 2. 3  交互映射
7. 2. 4  對象層次
7. 3  物理建模
7. 3. 1  表面變形
7. 3. 2  表面光滑程度
7. 4  對象行為
7. 5  模型分割
7. 5. 1  模型分割
7. 5. 2  LoD分割
7. 6  虛擬現(xiàn)實建模語言VRML
7. 6. 1  VRML簡介
7. 6. 2  VRML的特性
7. 6. 3  節(jié)點
7. 6. 4  場景圖
7. 6. 5  漫游與用戶交互
7. 6. 6  VRML創(chuàng)作實例

第八章  虛擬現(xiàn)實開發(fā)工具
8. 1  虛擬世界工具箱WTK
8. 1. 1  WTK概述
8. 1. 2  WTK的結構和對象機制
8. 1. 3  WTK的仿真流程管理
8. 1. 4  WTK的窗口和視區(qū)
8. 1. 5  WTK的視點
8. 1. 6  WTK的場景結構
8. 1. 7  WTK的幾何場景構造
8. 1. 8  WTK的光照處理
8. 1. 9  WTK的材質
8. 1. 10  WTK的紋理
8. 1. 11  傳感器
8. 1. 12  三維立體聲
8. 2  Vega
8. 2. 1  什么是Vega
8. 2. 2  場景圖管理
8. 3  MR：VR應用工具箱

第九章  分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)
9. 1  概念與特性
9. 1. 1  什么是DVR
9. 1. 2  DVR的特性
9. 1. 3  幾個典型DVR系統(tǒng)與工具
9. 2  DVR的系統(tǒng)結構
9. 2. 1  集中式／復制式結構
9. 2. 2  統(tǒng)一的局部數(shù)據(jù)庫／不同的局部數(shù)據(jù)庫
9. 3  DVR模型
9. 3. 1  DS模型
9. 3. 2  MPSC模型
9. 4  DVR中的優(yōu)先調度算法
9. 4. 1  概述
9. 4. 2  PRR算法
9. 4. 3  結合可見性信息
9. 5  分布交互仿真DIS
9. 5. 1  概述
9. 5. 2  仿真實體
9. 5. 3  網(wǎng)絡接口NIU(network interface unit)
9. 5. 4  計算機生成兵力
9. 6  高層體系結構HLA
9. 6. 1  HLA概述
9. 6. 2  HLA框架
9. 6. 3  對象模型OM對互操作和可重用的支持
9. 6. 4  基于HLA／RTI的分布交互仿真體系結構

第十章  協(xié)同虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)
10. 1  CVR的概念與特性
10. 2  CVR涉及的關鍵技術
10. 3  虛擬空間會議系統(tǒng)
10. 3. 1  引言
10. 3. 2  VST的概念
10. 3. 3  VST需研究解決的問題
10. 3. 4  虛擬會議空間的結構與構造
10. 3. 5  虛擬空間會議合成計算模型
10. 4  VST-1原型系統(tǒng)介紹
10. 4. 1  系統(tǒng)運行環(huán)境
10. 4. 2  系統(tǒng)體系結構
10. 4. 3  MCS設計與實現(xiàn)
10. 4. 4  會議管理子系統(tǒng)
10. 4. 5  虛擬對象管理子系統(tǒng)
10. 4. 6  數(shù)據(jù)分發(fā)管理子系統(tǒng)
10. 4. 7  基于DirectPlay的網(wǎng)絡通信接口
lo. 4. 8  虛擬會議環(huán)境構造
lo. 4. 9  視音頻采集與處理子系統(tǒng)
10. 4. 10  交互代理子系統(tǒng)
10. 4. 11  虛擬會場顯示子系統(tǒng)
10. 4. 12  虛擬會場合成

第十一章  虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)設計和評價方法
11. 1  引  言
11. 2  兩種開發(fā)領域
11. 3  我們的方法
11. 4  有效迭代
11. 5  一個實例：Dragon戰(zhàn)場可視化虛擬環(huán)境
11. 6  Dragon VE的設計與評價方法
11. 7  總  結

第十二章  虛擬現(xiàn)實發(fā)展趨勢展望
12. 1  虛擬現(xiàn)實發(fā)展面臨的三大障礙
12. 2  "虛實結合"是虛擬現(xiàn)實技術發(fā)展的必然
12. 2. 1  概述
12. 2. 2  什么是"虛實結合"
12. 2. 3  為什么需要"虛實結合"
12. 3  增強現(xiàn)實簡介
12. 3. 1  基本概念
12. 3. 2  增強現(xiàn)實的應用
12. 3. 3  增強現(xiàn)實的特征
12. 4  一個典型的AR系統(tǒng)：虛擬演播室
12. 4. 1  概述
12. 4. 2  數(shù)字視頻技術
12. 4. 3  藍室設計和光照
12. 4. 4  攝像機跟蹤
12. 4. 5  繪制
12. 4. 6  合成
參考文獻