第1章 虚拟现实概述 1
1.1 虚拟现实的概念 1
1.1.1 虚拟现实的定义 2
1.1.2 虚拟现实的特征和特性 2
1.1.3 虚拟现实系统的组成 3
1.2 虚拟现实系统的类型 5
1.2.1 沉浸式虚拟现实系统 5
1.2.2 桌面式虚拟现实系统 7
1.2.3 分布式虚拟现实系统 8
1.3 虚拟现实主要研究对象 10
1.4 虚拟现实技术的应用领域 11
1.5 虚拟现实技术的发展 12
1.5.1 虚拟现实技术的发展历程 12
1.5.2 虚拟现实技术的发展趋势 13
本章小结 13
第2章 虚拟现实的体系结构 15
2.1 主流的虚拟现实引擎软件 15
2.2 虚拟现实绘制流水线 17
2.2.1 虚拟现实三维模型创建方法 18
2.2.2 虚拟现实图形绘制流水线 20
2.2.3 虚拟现实触觉绘制流水线 29
2.3 虚拟现实常用体系结构 31
2.3.1 基于PC的体系结构 31
2.3.2 基于工作站的体系结构 32
2.3.3 基于可移动设备的体系结构 33
2.3.4 基于虚拟现实一体机的体系结构 34
2.4 分布式虚拟现实体系结构 35
2.4.1 多流水线同步策略 35
2.4.2 联合定位绘制流水线 37
2.4.3 PC集群 38
2.4.4 分布式虚拟现实网络 40
本章小结 44
第3章 虚拟现实的核心技术 46
3.1 三维建模技术 46
3.1.1 几何建模技术 46
3.1.2 物理建模技术 48
3.1.3 行为建模技术 50
3.2 立体显示技术 51
3.2.1 双目视差显示技术 51
3.2.2 全息投影技术 54
3.3 真实感实时绘制技术 56
3.3.1 真实感绘制技术 56
3.3.2 实时绘制技术 57
3.4 三维虚拟声音 58
3.4.1 三维虚拟声音与立体声 59
3.4.2 三维虚拟声音效应 59
3.5 人机交互技术 60
3.5.1 手势识别技术 60
3.5.2 面部表情识别技术 62
3.5.3 眼动跟踪技术 62
3.5.4 语音识别技术 63
3.6 碰撞检测技术 65
3.6.1 碰撞检测技术的要求和实现方法 65
3.6.2 碰撞检测技术在人工智能中的应用 66
本章小结 67
第4章 虚拟现实系统的输出设备 69
4.1 虚拟现实系统的图形显示设备 69
4.1.1 人类的视觉系统 69
4.1.2 头戴式显示器 71
4.1.3 沉浸式虚拟现实显示系统 73
4.1.4 立体眼镜显示设备 74
4.2 虚拟现实系统的声音输出设备 75
4.2.1 人类的听觉系统概述 75
4.2.2 基于H
TF的三维声音输出设备 77
4.2.3 多扬声器听觉系统 78
4.3 虚拟现实系统的触觉反馈设备 79
4.3.1 人类的触觉系统 79
4.3.2 接触反馈 80
4.3.3 力反馈 81
4.3.4 触觉反馈在医学中的应用 82
本章小结 83
第5章 三维数字化建模与三维全景 85
5.1 三维数字化建模概述 85
5.1.1 三维数字化建模的概念 85
5.1.2 三维数字化建模系统 86
5.1.3 三维数字化建模方法 86
5.1.4 三维数字化建模的发展趋势 88
5.2 三维全景概述 88
5.2.1 三维全景的分类 89
5.2.2 三维全景的特点 91
5.2.3 三维全景的应用领域 92
5.3 全景照片的拍摄硬件 93
5.3.1 硬件设备 93
5.3.2 硬件配置方案 95
5.4 全景照片的拍摄方法 95
5.5 三维全景的软件实现 97
5.6 智能三维全景 99
5.6.1 智能化医院三维全景导航系统 99
5.6.2 智能全景盲区行车辅助系统 101
5.7 人工智能文本生成与视频处理的前沿模型So
a 102
本章小结 103
第6章 三维建模软件3ds Max 105
6.1 常见三维建模软件 105
6.1.1 3ds Max 105
6.1.2 Maya 106
6.1.3
hino 106
6.2 3ds Max基本操作 106
6.2.1 启动与退出 106
6.2.2 打开、保存与导出模型 107
6.2.3 软件操作界面 107
6.2.4 视图区及其操作 109
6.2.5 主工具栏常用工具 111
6.3 模型制作 114
6.3.1 使用内置几何体建模 114
6.3.2 使用二维图形建模 116
6.3.3 使用复合对象建模 117
6.4 材质与贴图 119
6.4.1 材质编辑器 119
6.4.2 常见贴图类型 120
6.5 摄影机及灯光 122
6.5.1 摄影机 122
6.5.2 灯光 122
6.6 基础动画 124
6.6.1 “时间配置”对话框 124
6.6.2 “自动关键点”动画制作模式 125
6.6.3 “设置关键点”动画制作模式 125
6.6.4 生成动画基本流程 130
6.6.5 So
a生成动画的技术路线 130
本章小结 131
第7章 Unity 3D三维开发平台 132
7.1 三维数字化开发平台 132
7.1.1 Unity 3D 132
7.1.2 虚幻引擎5 134
7.1.3 Unity 3D和虚幻引擎5的对比 135
7.2 Unity 3D基本功能 135
7.2.1 Unity 3D的界面 135
7.2.2 Unity 3D的菜单 136
7.3 对象与脚本 137
7.3.1 Unity 3D的对象 137
7.3.2 Unity 3D的脚本 139
7.4 脚本调试 144
7.4.1 显示脚本信息 144
7.4.2 设置断点调试 144
7.5 光影 145
7.5.1 光源类型 145
7.5.2 环境光与雾效 147
7.6 地形 148
7.7 天空盒 154
7.8 物理引擎 155
7.8.1 物理引擎功能 155
7.8.2 物理引擎实例 155
7.9 动画系统 157
7.9.1 在Unity中制作动画 157
7.9.2 导入动画系统 159
7.10 智能机器人 161
7.11 外部资源 164
7.11.1 贴图的导入 165
7.11.2 3ds Max静态模型的导入 165
7.11.3 3ds Max动画的导入 165
7.11.4 资源商店中模型的导入 166
本章小结 166
第8章 Unity网络应用开发 168
8.1 计算机通信 168
8.2 Socket同步通信 169
8.2.1 一对一Socket同步通信 169
8.2.2 一对多Socket同步通信 172
8.3 Socket异步通信 174
8.3.1 异步通信基础 174
8.3.2 多人聊天Socket异步通信 175
8.4 Unity连接MySQL数据库 176
8.4.1 环境准备 176
8.4.2 注册登录实例 178
8.4.3 Unity、数据库与We
之间的联系 180
8.5 综合案例 182
8.5.1 创建地形 182
8.5.2 场景搭建 182
8.5.3 声音特效 183
8.5.4 场景漫游AI 183
8.5.5 服务器端开发 184
8.5.6 客户端开发 186
8.5.7 发布测试 195
本章小结 197
第9章 增强现实概述 198
9.1 增强现实的基本概念 198
9.1.1 增强现实的定义 198
9.1.2 增强现实发展状况 199
9.1.3 增强现实的基本结构 199
9.1.4 增强现实与虚拟现实的联系与区别 200
9.2 增强现实核心技术 201
9.2.1 显示技术 201
9.2.2 三维注册技术 202
9.2.3 标定技术 203
9.2.4 人机交互技术 203
9.3 移动增强现实 204
9.3.1 移动增强现实的概念 204
9.3.2 移动增强现实发展现状 205
9.3.3 移动增强现实系统构成 205
9.4 增强现实的实现 206
9.4.1 Vufo
iaSDK的下载与导入 206
9.4.2 在Unity 3D中创建图片识别案例 207
9.4.3 案例的发布 209
9.4.4 心脏分离案例 210
9.4.5 增强现实其他开发工具 219
9.5 增强现实的应用 220
9.5.1 医疗 220
9.5.2 教育 221
9.5.3 交通 221
9.5.4 军事 222
9.5.5 游戏 223
9.5.6 其他 224
9.6 增强现实技术未来发展趋势 224
9.6.1 增强现实技术发展阻碍因素 224
9.6.2 增强现实技术发展趋势 225
本章小结 226
第10章 医学虚拟仿真综合案例开发 227
10.1 系统设计 227
10.1.1 设计思路 228
10.1.2 系统功能模块 228
10.1.3 系统开发及关键技术 228
10.2 创建系统脚本 231
10.2.1 系统实现功能 231
10.2.2 系统内容 231
10.3 系统功能实现 237
本章小结 240
第11章 虚拟现实在医学方面的应用 241
11.1 虚拟人体技术与应用 241
11.1.1 虚拟人体技术 241
11.1.2 虚拟人体的应用领域 243
11.2 虚拟现实技术在医疗领域中的应用 244
11.2.1 虚拟内窥镜 244
11.2.2 虚拟外科手术 246
11.2.3 虚拟康复训练 246
11.2.4 医疗3D打印 249
11.3 虚拟现实技术在医学教育中的应用 250
11.3.1 虚拟现实技术在基础医学教育中的应用 251
11.3.2 虚拟现实技术在临床医学教育中的应用 251
11.3.3 虚拟现实技术在远程医学教育中的应用 252
11.4 医学元宇宙 253
11.4.1 医学元宇宙的定义 253
11.4.2 医学元宇宙应用 253
本章小结 255
参考文献 257