本書為普及與應用虛擬現(xiàn)實(VR)技術(shù)而編寫，本書主要介紹了VR的概念、發(fā)展狀況，VR系統(tǒng)的硬件組成，VR系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)，VR的工具軟件等。本書理論與應用實踐相結(jié)合，通過對本書內(nèi)容的學習，讀者可實現(xiàn)快速入門的目標。
全書共分為6章，第1章為VR技術(shù)概論，主要介紹了VR的發(fā)展歷程、特性、應用現(xiàn)狀；第2章主要介紹了VR系統(tǒng)的硬件設備，包括VR感知設備、交互設備、跟蹤設備和虛擬世界生成設備；第3章主要介紹了VR系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)；第4章主要介紹了VR技術(shù)的相關(guān)軟件，包括建模軟件和開發(fā)引擎；第5章主要介紹了全景技術(shù)；第6章主要介紹了Unity 3D開發(fā)基礎，包括VR和AR的一些應用案例。希望本書的出版有助于推動VR技術(shù)的普及，讓更多人關(guān)注VR技術(shù)的應用與開發(fā)。
本書可作為高等院校虛擬現(xiàn)實技術(shù)、動畫、數(shù)字媒體技術(shù)、數(shù)字媒體藝術(shù)、教育技術(shù)學、計算機應用等專業(yè)本科與專科學生的教材，也可作為VR教育培訓班的教材及參考書，同時可作為VR愛好者的自學教材。
胡小強，男，漢族，1970年出生，江西南昌人，教授，碩導。武漢大學軟件工程國家重點實驗室計算機應用專業(yè)方向碩士畢業(yè)。2004年浙江大學國內(nèi)訪問學者，2017年美國肯塔基大學國外訪問學者，現(xiàn)任教育學院副院長。江西省高校中青年學術(shù)帶頭人。 2004年5月加入中國圖像圖形學學會，現(xiàn)為虛擬現(xiàn)實專委會委員兼副秘書長。江西省首批入選高等教育研究專家?guī)斐蓡T。2011年7月被聘為江西省中小學教學指導委員會技術(shù)與綜合實踐組組長。
第1章虛擬現(xiàn)實技術(shù)概論1
1.1虛擬現(xiàn)實技術(shù)概述2
1.1.1虛擬現(xiàn)實技術(shù)的定義2
1.1.2虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展歷程3
1.1.3虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的組成9
1.1.4虛擬現(xiàn)實技術(shù)與其他技術(shù)11
1.1.5虛擬現(xiàn)實技術(shù)的實現(xiàn)意義與影響16
1.2虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特性17
1.2.1沉浸性18
1.2.2交互性20
1.2.3想象性22
1.3虛擬現(xiàn)實與增強現(xiàn)實、混合現(xiàn)實22
1.3.1增強現(xiàn)實技術(shù)23
1.3.2混合現(xiàn)實技術(shù)25
1.3.3VR、AR、MR的異同26
1.4虛擬現(xiàn)實中人的因素27
1.4.1人的視覺27
1.4.2人的聽覺30
1.4.3身體感覺32
1.4.4健康與安全問題34
1.5虛擬現(xiàn)實技術(shù)的研究狀況36
1.5.1國外的研究狀況36
1.5.2國內(nèi)的研究狀況38
1.5.3目前存在的問題39
1.5.4今后的研究方向40
1.6虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應用41
1.6.1軍事與航空航天41
1.6.2教育與培訓44
1.6.3建筑設計與城市規(guī)劃49
1.6.4娛樂、文化體育藝術(shù)51
1.6.5商業(yè)領(lǐng)域56
1.6.6工業(yè)領(lǐng)域57
1.6.7醫(yī)學領(lǐng)域59
習題61
第2章虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的硬件設備62
2.1感知設備62
2.1.1視覺感知設備63
2.1.2聽覺感知設備78
2.1.3觸覺感知設備79
2.1.4味覺感知設備84
2.1.5嗅覺感知設備86
2.2基于自然的交互設備87
2.2.1三維控制器87
2.2.2數(shù)據(jù)手套88
2.2.3體感交互設備91
2.2.4語音交互93
2.2.5觸覺交互93
2.3三維定位跟蹤設備94
2.3.1電磁跟蹤系統(tǒng)95
2.3.2聲學跟蹤系統(tǒng)97
2.3.3光學跟蹤系統(tǒng)98
2.3.4機械跟蹤系統(tǒng)101
2.3.5慣性位置跟蹤系統(tǒng)101
2.4虛擬世界生成設備102
2.4.1基于PC的VR系統(tǒng)104
2.4.2基于圖形工作站的VR系統(tǒng)105
2.4.3基于分布式計算機的VR系統(tǒng)107
2.4.4三維建模設備108
習題114
第3章虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)115
3.1立體顯示技術(shù)115
3.1.1彩色眼鏡法116
3.1.2偏振光眼鏡法117
3.1.3串行式立體顯示法118
3.1.4裸眼立體顯示實現(xiàn)技術(shù)119
3.1.5全息顯示技術(shù)120
3.2環(huán)境建模技術(shù)122
3.2.1幾何建模技術(shù)123
3.2.2物理建模技術(shù)125
3.2.3行為建模技術(shù)125
3.2.4聽覺建模技術(shù)126
3.3真實感實時繪制技術(shù)127
3.3.1真實感繪制技術(shù)127
3.3.2基于幾何圖形的實時繪制技術(shù)129
3.3.3基于圖像的實時繪制技術(shù)131
3.4三維虛擬聲音的實現(xiàn)技術(shù)132
3.4.1三維虛擬聲音的概念與作用132
3.4.2三維虛擬聲音的特征133
3.4.3語音識別技術(shù)134
3.4.4語音合成技術(shù)134
3.5自然交互與傳感技術(shù)135
3.5.1手勢識別136
3.5.2面部表情識別137
3.5.3眼動跟蹤139
3.5.4觸覺（力覺）反饋傳感技術(shù)139
3.5.5嗅覺交互技術(shù)140
3.5.6定位跟蹤技術(shù)140
3.6實時碰撞檢測技術(shù)141
3.6.1碰撞檢測的要求141
3.6.2碰撞檢測的實現(xiàn)方法142
3.7數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)142
3.7.15G通信技術(shù)143
3.7.2藍牙傳輸技術(shù)144
3.7.3WiFi傳輸技術(shù)144
習題145
第4章虛擬現(xiàn)實技術(shù)的相關(guān)軟件146
4.1虛擬現(xiàn)實技術(shù)的建模工具軟件146
4.1.13ds Max147
4.1.2Maya148
4.1.3CINEMA 4D150
4.1.4DAZ 3D152
4.1.5RealityCapture153
4.2虛擬現(xiàn)實技術(shù)開發(fā)引擎157
4.2.1Unity 3D158
4.2.2Unreal Engine160
4.2.3VRPlatform162
4.2.4其他開發(fā)引擎163
習題166
第5章全景技術(shù)167
5.1全景技術(shù)概述168
5.1.1全景技術(shù)的特點168
5.1.2全景技術(shù)的分類168
5.1.3常見的全景技術(shù)170
5.2全景制作的硬件設備與拍攝方法174
5.2.1硬件設備174
5.2.2全景照片的拍攝方法183
5.2.3柱形全景作品的制作185
5.2.4球形全景作品的制作188
5.2.5對象全景作品的制作196
5.3手機全景作品的拍攝與制作199
5.3.1手機全景作品的拍攝技術(shù)199
5.3.2手機全景拍攝設備199
5.3.3手機全景拍攝201
5.3.4手機全景拍攝后期制作205
5.4無人機全景拍攝214
5.4.1無人機全景拍攝技術(shù)214
5.4.2無人機全景拍攝設備215
5.4.3無人機全景拍攝218
5.4.4無人機全景拍攝后期制作與發(fā)布220
習題234
第6章Unity 3D開發(fā)基礎235
6.1Unity 3D開發(fā)引擎安裝236
6.1.1Unity 3D的歷史版本236
6.1.2Unity 3D的安裝指南236
6.2Unity 3D開發(fā)引擎簡介239
6.2.1界面簡介239
6.2.2物理引擎和碰撞檢測245
6.2.3Unity UGUI246
6.2.4Mecanim動畫系統(tǒng)248
6.3VR開發(fā)實戰(zhàn)案例248
6.3.1VR全景制作演示案例248
6.3.2VR開發(fā)演示案例256
6.4AR開發(fā)實戰(zhàn)案例261
6.4.1AR開發(fā)演示案例（一）261
6.4.2AR開發(fā)演示案例（二）267
習題271
參考文獻272
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