虚拟现实的10堂课

庞国锋，北京航空航天大学博士，高级工程师，中国仿真学会理事，一直在空军后勤信息中心从事研究工作，对虚拟现实技术有深入了解和研究，写作通俗易懂。

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，**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。

目   录

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