- 电子工业出版社
- 9787121529672
- 1-1
- 16开
- 2026-07
- 609
- 工学
- 计算机类
- 计算机科学与技术
- 本科 研究生及以上
内容简介
本书为普通高等院校与职业院校虚拟现实技术、数字媒体技术、人工智能、信息工程等专业的教材。本书是一部阐述虚拟现实技术的“产教融合”教材，围绕虚拟现实的概念、关键技术、硬件设备、软件环境、开发应用等模块展开，由浅入深地阐述虚拟现实技术的原理和应用实践。本书共8章，主要内容包括：虚拟现实技术概述、虚拟现实的关键技术、虚拟现实系统的硬件设备、虚拟现实技术的相关软件、Unity开发基础、虚拟博物馆仿真系统开发实践、ThingJS开发基础、智慧校园仿真系统开发实践，内容翔实、案例丰富、图文并茂。
目录
目录
第1章 虚拟现实技术概述 1
1.1 虚拟现实的概念 1
1.1.1 基本概念 1
1.1.2 虚拟现实技术的特性 1
1.1.3 虚拟现实系统的组成 3
1.1.4 增强现实、混合现实、扩展现实技术 5
1.1.5 数字孪生技术 7
1.2 虚拟现实技术的发展现状 11
1.2.1 虚拟现实技术的发展历程 11
1.2.2 国内虚拟现实产业相关技术发展现状 13
1.2.3 国外虚拟现实产业相关技术发展现状 17
1.2.4 虚拟现实相关产业的发展现状 20
1.3 虚拟现实技术的分类 21
1.3.1 桌面式虚拟现实系统 21
1.3.2 沉浸式虚拟现实系统 22
1.3.3 增强式虚拟现实系统 23
1.3.4 分布式虚拟现实系统 24
1.4 VR技术应用场景 25
1.4.1 VR技术+工业生产 25
1.4.2 VR技术+文化旅游 26
1.4.3 VR技术+教育培训 27
1.4.4 VR技术+商贸创意 28
1.4.5 VR技术+体育健康 29
1.4.6 VR技术+演艺娱乐 30
1.5 VR技术未来趋势 31
1.5.1 VR关键技术发展趋势 31
1.5.2 VR系统发展趋势 32
1.5.3 VR产业发展趋势 33
第2章 虚拟现实的关键技术 34
2.1 立体显示技术 34
2.1.1 立体视觉的形成原理 34
2.1.2 双目视差显示技术 36
2.1.3 全息技术 38
2.2 三维建模技术 40
2.2.1 几何建模 40
2.2.2 物理建模 44
2.2.3 运动建模 49
2.3 智能感知技术 54
2.3.1 语音识别技术 54
2.3.2 动作姿态识别技术 56
2.3.3 表情识别技术 57
2.3.4 眼动追踪技术 59
2.3.5 多模态数据智能感知 60
2.4 虚拟人技术 60
2.4.1 自然语言处理技术 62
2.4.2 语音合成技术 63
2.4.3 情感识别技术 64
2.4.4 情感生成技术 65
2.4.5 虚拟人运动学引擎技术 66
2.5 人机交互技术 67
2.5.1 语音交互技术 68
2.5.2 手势交互技术 69
2.5.3 面部交互技术 70
2.5.4 眼动交互技术 71
2.5.5 触觉交互技术 72
2.5.6 其他感觉器官的反馈技术 73
2.6 虚拟现实引擎技术 74
2.6.1 虚拟现实引擎概述 74
2.6.2 虚拟现实引擎架构 75
2.6.3 常见虚拟现实引擎 76
第3章 虚拟现实系统的硬件设备 77
3.1 虚拟现实系统的构成 77
3.2 虚拟现实系统的输入设备 79
3.2.1 跟踪定位设备 79
3.2.2 人机交互设备 82
3.2.3 快速建模设备 87
3.2.4 其他数据采集设备 88
3.3 虚拟现实系统的输出设备 89
3.3.1 视觉显示设备 89
3.3.2 听觉播放设备 91
3.3.3 触觉反馈设备 94
3.3.4 嗅觉释放设备 97
3.3.5 肌肉/神经刺激设备 98
3.3.6 意念控制设备 100
3.4 常见虚拟现实系统介绍 100
3.4.1 常见虚拟现实开发设备 100
3.4.2 常见虚拟现实系统平台 102
第4章 虚拟现实技术的相关软件 104
4.1 虚拟现实相关软件发展概述 104
4.1.1 虚拟现实软件的分类 104
4.1.2 虚拟现实软件的发展历程 104
4.1.3 虚拟现实软件的发展趋势 105
4.2 三维建模软件 106
4.2.1 常见的三维建模软件 106
4.2.2 3ds Max 106
4.2.3 Maya 108
4.2.4 Cinema 4D 110
4.2.5 Blender 111
4.3 虚拟现实开发平台 113
4.3.1 常见的虚拟现实引擎 113
4.3.2 Unity 114
4.3.3 Unreal Engine 116
4.3.4 优锘ThingStudio森工厂 118
4.3.5 VRP Quantum 119
4.3.6 其他虚拟现实开发软件 120
4.4 Web3D技术 121
4.4.1 Web3D技术概述 121
4.4.2 可拓展语言VRML/X3D/X3DOM 122
4.4.3 HTML5与WebGL技术 124
4.4.4 WebXR技术 125
第5章 Unity开发基础 127
5.1 Unity软件概述 127
5.1.1 Unity发展历史 127
5.1.2 Unity安装 128
5.2 Unity面板界面 130
5.2.1 创建Unity项目 130
5.2.2 菜单栏 132
5.2.3 Scene（场景）面板 133
5.2.4 Hierarchy（层级）面板 137
5.2.5 Project（工程）面板 138
5.2.6 Inspector（检视）面板 139
5.3 Unity引擎技术 140
5.3.1 物理引擎 140
5.3.2 刚体 140
5.3.3 碰撞器 142
5.3.4 触发器（Trigger） 144
5.3.5 脚本 146
5.3.6 布料 149
5.3.7 关节组件 151
5.3.8 角色控制器 156
5.4 Unity资源系统 159
5.4.1 Terrain地形系统 159
5.4.2 材质、纹理（贴图）和着色器 166
5.4.3 灯光 170
5.4.4 摄像机 171
5.4.5 音频和视频 173
5.4.6 3D模型对象 175
5.4.7 图形开发者界面 177
5.4.8 预制体 186
5.4.9 天空盒 188
5.4.10 射线 190
5.4.11 粒子系统 193
5.5 Unity新版动画系统 195
5.5.1 Mecanim动画系统概念 195
5.5.2 核心组件介绍及创建 195
5.5.3 使用Animation面板添加动画数据 197
5.5.4 Animator Controller 199
第6章 虚拟博物馆仿真系统开发实践 203
6.1 虚拟博物馆概述 203
6.1.1 虚拟博物馆介绍 203
6.1.2 制作流程 203
6.2 场景搭建与资源整合 204
6.2.1 创建项目 204
6.2.2 导入资源包和模型 205
6.2.3 场景搭建 206
6.2.4 展览区搭建 207
6.2.5 场景灯光 211
6.2.6 碰撞器配置 213
6.2.7 UI界面制作 214
6.3 功能开发 222
6.3.1 自由漫步配置 223
6.3.2 玩家与展品交互配置 225
6.3.3 讲解员讲解配置 229
6.3.4 问答系统配置 243
6.3.5 加载页面配置 248
6.4 项目导出 253
第7章 ThingJS开发基础 254
7.1 森园区概述 254
7.1.1 介绍 254
7.1.2 特点
第1章 虚拟现实技术概述 1
1.1 虚拟现实的概念 1
1.1.1 基本概念 1
1.1.2 虚拟现实技术的特性 1
1.1.3 虚拟现实系统的组成 3
1.1.4 增强现实、混合现实、扩展现实技术 5
1.1.5 数字孪生技术 7
1.2 虚拟现实技术的发展现状 11
1.2.1 虚拟现实技术的发展历程 11
1.2.2 国内虚拟现实产业相关技术发展现状 13
1.2.3 国外虚拟现实产业相关技术发展现状 17
1.2.4 虚拟现实相关产业的发展现状 20
1.3 虚拟现实技术的分类 21
1.3.1 桌面式虚拟现实系统 21
1.3.2 沉浸式虚拟现实系统 22
1.3.3 增强式虚拟现实系统 23
1.3.4 分布式虚拟现实系统 24
1.4 VR技术应用场景 25
1.4.1 VR技术+工业生产 25
1.4.2 VR技术+文化旅游 26
1.4.3 VR技术+教育培训 27
1.4.4 VR技术+商贸创意 28
1.4.5 VR技术+体育健康 29
1.4.6 VR技术+演艺娱乐 30
1.5 VR技术未来趋势 31
1.5.1 VR关键技术发展趋势 31
1.5.2 VR系统发展趋势 32
1.5.3 VR产业发展趋势 33
第2章 虚拟现实的关键技术 34
2.1 立体显示技术 34
2.1.1 立体视觉的形成原理 34
2.1.2 双目视差显示技术 36
2.1.3 全息技术 38
2.2 三维建模技术 40
2.2.1 几何建模 40
2.2.2 物理建模 44
2.2.3 运动建模 49
2.3 智能感知技术 54
2.3.1 语音识别技术 54
2.3.2 动作姿态识别技术 56
2.3.3 表情识别技术 57
2.3.4 眼动追踪技术 59
2.3.5 多模态数据智能感知 60
2.4 虚拟人技术 60
2.4.1 自然语言处理技术 62
2.4.2 语音合成技术 63
2.4.3 情感识别技术 64
2.4.4 情感生成技术 65
2.4.5 虚拟人运动学引擎技术 66
2.5 人机交互技术 67
2.5.1 语音交互技术 68
2.5.2 手势交互技术 69
2.5.3 面部交互技术 70
2.5.4 眼动交互技术 71
2.5.5 触觉交互技术 72
2.5.6 其他感觉器官的反馈技术 73
2.6 虚拟现实引擎技术 74
2.6.1 虚拟现实引擎概述 74
2.6.2 虚拟现实引擎架构 75
2.6.3 常见虚拟现实引擎 76
第3章 虚拟现实系统的硬件设备 77
3.1 虚拟现实系统的构成 77
3.2 虚拟现实系统的输入设备 79
3.2.1 跟踪定位设备 79
3.2.2 人机交互设备 82
3.2.3 快速建模设备 87
3.2.4 其他数据采集设备 88
3.3 虚拟现实系统的输出设备 89
3.3.1 视觉显示设备 89
3.3.2 听觉播放设备 91
3.3.3 触觉反馈设备 94
3.3.4 嗅觉释放设备 97
3.3.5 肌肉/神经刺激设备 98
3.3.6 意念控制设备 100
3.4 常见虚拟现实系统介绍 100
3.4.1 常见虚拟现实开发设备 100
3.4.2 常见虚拟现实系统平台 102
第4章 虚拟现实技术的相关软件 104
4.1 虚拟现实相关软件发展概述 104
4.1.1 虚拟现实软件的分类 104
4.1.2 虚拟现实软件的发展历程 104
4.1.3 虚拟现实软件的发展趋势 105
4.2 三维建模软件 106
4.2.1 常见的三维建模软件 106
4.2.2 3ds Max 106
4.2.3 Maya 108
4.2.4 Cinema 4D 110
4.2.5 Blender 111
4.3 虚拟现实开发平台 113
4.3.1 常见的虚拟现实引擎 113
4.3.2 Unity 114
4.3.3 Unreal Engine 116
4.3.4 优锘ThingStudio森工厂 118
4.3.5 VRP Quantum 119
4.3.6 其他虚拟现实开发软件 120
4.4 Web3D技术 121
4.4.1 Web3D技术概述 121
4.4.2 可拓展语言VRML/X3D/X3DOM 122
4.4.3 HTML5与WebGL技术 124
4.4.4 WebXR技术 125
第5章 Unity开发基础 127
5.1 Unity软件概述 127
5.1.1 Unity发展历史 127
5.1.2 Unity安装 128
5.2 Unity面板界面 130
5.2.1 创建Unity项目 130
5.2.2 菜单栏 132
5.2.3 Scene（场景）面板 133
5.2.4 Hierarchy（层级）面板 137
5.2.5 Project（工程）面板 138
5.2.6 Inspector（检视）面板 139
5.3 Unity引擎技术 140
5.3.1 物理引擎 140
5.3.2 刚体 140
5.3.3 碰撞器 142
5.3.4 触发器（Trigger） 144
5.3.5 脚本 146
5.3.6 布料 149
5.3.7 关节组件 151
5.3.8 角色控制器 156
5.4 Unity资源系统 159
5.4.1 Terrain地形系统 159
5.4.2 材质、纹理（贴图）和着色器 166
5.4.3 灯光 170
5.4.4 摄像机 171
5.4.5 音频和视频 173
5.4.6 3D模型对象 175
5.4.7 图形开发者界面 177
5.4.8 预制体 186
5.4.9 天空盒 188
5.4.10 射线 190
5.4.11 粒子系统 193
5.5 Unity新版动画系统 195
5.5.1 Mecanim动画系统概念 195
5.5.2 核心组件介绍及创建 195
5.5.3 使用Animation面板添加动画数据 197
5.5.4 Animator Controller 199
第6章 虚拟博物馆仿真系统开发实践 203
6.1 虚拟博物馆概述 203
6.1.1 虚拟博物馆介绍 203
6.1.2 制作流程 203
6.2 场景搭建与资源整合 204
6.2.1 创建项目 204
6.2.2 导入资源包和模型 205
6.2.3 场景搭建 206
6.2.4 展览区搭建 207
6.2.5 场景灯光 211
6.2.6 碰撞器配置 213
6.2.7 UI界面制作 214
6.3 功能开发 222
6.3.1 自由漫步配置 223
6.3.2 玩家与展品交互配置 225
6.3.3 讲解员讲解配置 229
6.3.4 问答系统配置 243
6.3.5 加载页面配置 248
6.4 项目导出 253
第7章 ThingJS开发基础 254
7.1 森园区概述 254
7.1.1 介绍 254
7.1.2 特点
