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第1章 多媒体计算机和虚拟现实技术概论 1

1.1多媒体计算机的定义和关键技术 1

1.1.1多媒体计算机技术的定义 2

1.1.2多媒体计算机的分类 3

1.1.3多媒体计算机的关键技术 3

1.1.4在多媒体计算机发展史上卓有成效的公司和系统 5

1.2多媒体技术促进了通信、娱乐和计算机的融合 8

1.2.1用多媒体技术实现常规电视数字化 8

1.2.2用多媒体技术制作VCD和DVD 12

1.2.3个人信息通信中心 12

1.2.4数字家电网络平台 15

1.3多媒体计算机技术的发展和应用 26

1.3.1多媒体数据库 26

1.3.2多媒体通信 27

1.3.3多媒体创作工具及其应用 28

1.4虚拟现实技术概论 28

1.4.1信息技术及人机交互技术的发展 28

1.4.2虚拟现实技术的基本概念 30

1.4.3虚拟环境系统分类 32

1.4.4虚拟现实的艺术魅力 33

1.5多媒体计算机和虚拟现实技术的发展趋势 34

1.5.1利用多媒体是计算机技术发展的必然趋势 34

1.5.2多媒体计算机的发展趋势 35

1.5.3虚拟现实技术的发展趋势 37

习题 37

第2章 声卡和音频信息 41

2.1数字音频基础概论 41

2.1.1模拟音频和数字音频 41

2.1.2数字音频的采样和量化 41

2.1.3数字音频的文件格式 43

2.1.4音频信号的特点 45

2.2声卡的组成与工作原理 46

2.2.1声卡的功能、技术指标与分类 46

2.2.2声卡的组成、布局和工作原理 49

2.2.3声卡的其他用途 51

2.3音频编码基础和标准 53

2.3.1音频编码的基础 53

2.3.2音频编码标准介绍 55

2.4音乐合成和MIDI接口 56

2.4.1音乐基础知识 56

2.4.2调频音乐合成 57

2.4.3MIDI 57

习题 57

第3章 视频卡和视频信息处理 60

3.1彩色空间表示及其转换 60

3.1.1颜色的基本概念 61

3.1.2彩色空间表示 61

3.1.3彩色空间的转换 62

3.1.4全电视信号 63

3.2视频信息获取技术和实时处理技术 66

3.2.1黑白视频信号获取器的工作原理 66

3.2.2彩色视频信号获取器的工作原理 67

3.2.3视频信息的实时处理 68

3.3视频卡的功能和种类 69

3.3.1视频卡的功能 70

3.3.2视频卡的种类 70

3.3.3视频卡的选择要求 73

习题 75

第4章 多媒体数据压缩编码技术 78

4.1多媒体数据压缩的重要性和分类 78

4.1.1多媒体数据压缩的必要性 78

4.1.2多媒体数据压缩的可能性 79

4.1.3多媒体数据压缩方法的分类 81

4.2编码方法介绍 83

4.2.1预测编码 83

4.2.2变换编码 85

4.2.3熵编码——哈夫曼编码 85

4.3多媒体数据压缩编码的国际标准介绍 87

4.3.1JPEG标准 87

4.3.2MPEG-1标准 91

4.3.3MPEG-2标准 95

4.3.4MPEG-4标准 97

4.3.5MPEG-7标准 98

4.3.6MPEG-21标准 99

习题 100

第5章 多媒体计算机硬件及软件系统结构 104

5.1多媒体个人计算机 104

5.1.1MPC标准 104

5.1.2MPC功能 105

5.1.3MPC应用 106

5.2多媒体系统 107

5.2.1多媒体系统的层次结构 107

5.2.2典型的多媒体系统介绍 109

5.3将多媒体和通信功能集成到CPU芯片中 133

5.3.1采用国际标准的设计原则 133

5.3.2多媒体和通信功能的单独解决变成集中解决 133

5.3.3体系结构设计和算法相结合 134

5.3.4把多媒体和通信技术做到CPU芯片中 134

习题 135

第6章 多媒体、虚拟现实的常用设备 137

6.1CD-ROM 137

6.1.1光盘的类型 137

6.1.2光盘的工作原理 138

6.1.3光盘的标准 139

6.2常用虚拟现实设备 140

6.2.1三维球 140

6.2.2数据衣 141

6.2.3数据手套 141

6.2.4力反馈器 141

6.3立体显示设备 142

6.3.1HMD 142

6.3.2BOOM 143

6.3.3立体眼镜 144

6.3.4立体投影显示和立体摄像机 144

6.3.5 3D显示器和三维模型数字化仪 146

6.4三维跟踪传感设备 147

6.4.1 3D位置跟踪器 147

6.4.2 3D声音生成器 147

6.4.3电磁波跟踪器 148

6.4.4超声波跟踪器 148

6.4.5光学跟踪器 148

习题 149

第7章 人的环境感知与虚拟环境 151

7.1视觉与立体显示 151

7.1.1人类的视觉 151

7.1.2立体图像的产生 152

7.2听觉与立体声 153

7.2.1人类的听觉 153

7.2.2听觉的预处理 154

7.2.3声音定位及解释 155

7.2.4计算机产生的声音 158

7.3触觉及力反馈 160

7.3.1人类的触觉 161

7.3.2力反馈 162

习题 163

第8章 虚拟现实系统的设计、开发和评价方法 165

8.1实现虚拟现实的技术 165

8.1.1电磁跟踪系统 165

8.1.2虚拟声音的显示技术、声音定位与跟踪系统 165

8.1.3实时显示处理技术 168

8.1.4虚拟环境中的自然交互技术 171

8.2虚拟现实的相关软件 174

8.2.1虚拟世界建模 174

8.2.2虚拟现实开发工具和开发平台 177

8.3虚拟现实建模语言 185

8.3.1虚拟现实建模语言VRML概述 185

8.3.2设计VRML的虚拟世界 186

8.3.3 3ds Max与VRML 189

8.3.4VRML创作实例 192

8.4开发领域及评价方法 202

8.4.1开发领域 203

8.4.2评价方法 203

8.5人机交互系统的设计准则 204

8.5.1基本设计准则 204

8.5.2一般用户界面的设计原则 205

8.5.3虚拟环境界面设计准则 205

8.6典型的虚拟现实系统 206

8.6.1分布式虚拟现实系统DVR 206

8.6.2协同虚拟现实系统 209

习题 212

第9章 多媒体计算机与虚拟现实的应用 216

9.1多媒体计算机的应用 216

9.1.1多媒体会议系统 216

9.1.2多媒体数据库及基于内容检索 224

9.1.3多媒体教学 248

9.1.4游戏与影视欣赏 249

9.1.5多媒体电子书 254

9.1.6多媒体电子邮件 256

9.1.7用多媒体技术制作电脑动画、影视动画和幻灯片 260

9.1.8家电智能化 268

9.2虚拟现实的应用 271

9.2.1虚拟现实与飞行仿真 271

9.2.2虚拟现实与娱乐 274

9.2.3虚拟现实与遥控技术 279

9.2.4虚拟设计与可视化 282

9.2.5虚拟现实与军事训练 286

9.2.6人在回路中的仿真 289

习题 291

参考答案 294

参考文献 318