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第1章 WTK概述 1

1.1 WTK简介 1

1.2 两个重要概念 1

1.2.1 场景结构 1

1.2.2 仿真引擎 1

1.3 WTK的主要特点 2

1.3.1 代码的高效性 2

1.3.2 跨平台性 2

1.3.3 支持多种外设 3

1.3.4 支持多管道／多处理器 3

1.3.5 其他特点 3

1.4 WTK的子类（class）总览 4

1.5 WTK的系统配置 5

1.5.1 通常的系统配置 5

1.5.2 Windows下的系统配置 5

1.5.3 Windows下支持的外部设备 6

1.6 WTK的安装 6

1.6.1 WTK的安装 6

1.6.2 环境变量的设置 8

1.7 WTK应用程序示例 9

第2章 虚拟环境的管理 10

2.1 从建模坐标系到屏幕坐标系 10

2.1.1 绘制过程中的坐标系 10

2.1.2 摄像机标定 11

2.2 WTK中的宇宙 14

2.2.1 宇宙的概念、构造和析构 14

2.2.2 仿真管理 16

2.2.3 宇宙行为函数 18

2.2.4 宇宙中的实体 19

2.2.5 整体渲染函数 20

2.2.6 性能函数和定时函数 22

2.2.7 宇宙选项设置函数 22

2.2.8 资源文件 24

2.3 WTK中的视点 27

2.3.1 视点的基本管理 28

2.3.2 传感器与视点的关联 29

2.3.3 视点位姿的存取 30

2.3.4 坐标系的使用和坐标转换 32

2.3.5 立体显示 33

2.4 WTK中的窗口 36

2.4.1 窗口的构造和集成 37

2.4.2 窗口大小位置以及与场景的关联 40

2.4.3 窗口和视点 41

2.4.4 窗口投影函数 42

2.4.5 多边形拾取和光线投射线（Ray Casting） 44

2.4.6 窗口绘制属性 45

2.4.7 视口 47

第3章 场景图及其结点 49

3.1 虚拟场景结构和场景图 49

3.1.1 虚拟场景结构和场景图 49

3.1.2 场景图的层次关系 50

3.1.3 结点分类 50

3.1.4 WTK对场景图的绘制 51

3.2 位姿结点 52

3.2.1 位姿结点的基本概念 52

3.2.2 位姿结点相关函数 53

3.2.3 状态积累和状态传播 54

3.2.4 场景中的坐标系 55

3.3 描述位姿的数据类型 56

3.3.1 平面位置矢量 57

3.3.2 空间位置矢量WTp3 57

3.3.3 四元数WTq 58

3.3.4 坐标系WTpq 60

3.3.5 旋转矩阵WTm3 60

3.3.6 位姿矩阵WTm4 61

3.3.7 姿态描述方法的相互转换 61

3.4 普通分离结点 63

3.5 LOD结点和开关结点 65

3.6 停靠结点、内联结点和烟雾结点 67

3.6.1 停靠结点和内联结点 67

3.6.2 烟雾结点 68

3.7 OpenGL回调结点 69

3.8 可移动结点 72

3.8.1 可移动结点的概念 72

3.8.2 可移动结点的构造函数 73

3.8.3 可移动结点的位姿控制函数 74

3.8.4 可移动结点的层次结构 74

3.8.5 可移动结点的层次结构的相关函数 75

3.8.6 实例化和结点路径 76

3.8.7 实例化和结点路径的相关函数 77

3.9 场景图的构建及相关坐标系 79

3.9.1 场景图的构建和合成位姿 79

3.9.2 场景装配函数 80

3.9.3 外部文件函数 81

3.10 结点属性函数和场景查询函数 82

3.10.1 结点属性函数 82

3.10.2 场景查询函数 84

第4章 光照材质声音和纹理建模 85

4.1 光源 85

4.1.1 WTK中的光源 85

4.1.2 光源结点构造函数 86

4.1.3 光源结点属性函数 88

4.2 材质 91

4.2.1 材质属性和像素颜色的计算 91

4.2.2 材质表及其文件格式 93

4.2.3 材质表函数 94

4.3 声音建模 97

4.3.1 支持硬件 98

4.3.2 设备级函数 98

4.3.3 声音级函数 101

4.4 纹理建模 103

4.4.1 纹理的应用 104

4.4.2 透明纹理 107

4.4.3 明确指定uv进行纹理映射 108

4.4.4 动画纹理 110

4.4.5 纹理过滤 112

4.4.6 纹理的操作 113

4.4.7 其他操作 115

第5章 几何建模 117

5.1 多边形建模 117

5.1.1 多边形属性 117

5.1.2 多边形的操作 119

5.1.3 多边形的动态构造 120

5.1.4 多边形相交检测 122

5.1.5 多边形的拾取函数 123

5.2 几何模型文件 125

5.2.1 WTK支持的几何模型文件格式 125

5.2.2 模型中的点和面 128

5.3 几何建模函数 131

5.3.1 构建预定义的几何模型 131

5.3.2 构建自定义的几何模型 134

5.3.3 其他几何构建函数 136

5.4 几何模型的处理 137

5.4.1 几何模型的材质函数 137

5.4.2 几何模型中的多边形与顶点 138

5.4.3 几何模型的修改 139

5.4.4 几何模型的优化 140

5.4.5 顶点编辑函数 141

5.5 范围盒框和碰撞检测 144

5.5.1 包围盒框及其相关函数 144

5.5.2 碰撞检测及其相关函数 145

5.5.3 多边形的拾取函数 147

5.6 绘图函数 148

5.6.1 二维绘图函数 148

5.6.2 三维绘图函数 150

第6章 传感器 151

6.1 引言 151

6.2 构造与析构 153

6.3 传感器的访问和处理 156

6.3.1 访问传感器的状态 156

6.3.2 传感器输入的旋转 159

6.4 定制传感器驱动程序 162

6.4.1 传感器驱动程序概要 163

6.4.2 传感器驱动函数 164

6.4.3 驱动程序示例 166

6.5 鼠标 171

6.5.1 存取鼠标原始数据 172

6.5.2 鼠标更新函数 172

6.5.3 自己编写更新函数 174

6.5.4 用鼠标拖动物体 175

6.5.5 检查鼠标的输入焦点窗口 176

6.5.6 用鼠标代替跟踪球 177

6.6 升鸟、鸟群和扩展鸟 178

6.6.1 升鸟传感器 178

6.6.2 鸟群 180

6.6.3 扩展范围鸟 183

6.7 几何球（CIS图形几何球Jr） 183

6.8 BOOM设备 184

6.8.1 BOOM设备 184

6.8.2 BOOM游戏杆 186

6.9 数据手套 187

6.9.1 捏攥式手套 187

6.9.2 5DT手套 189

6.10 游戏杆 190

6.11 Logitech系列设备 193

6.11.1 Logitech三维鼠标（Red Baron） 193

6.11.2 Logitech头部跟踪器 195

6.11.3 空间控制鼠标（Magellan） 197

6.12 Polhemus系列设备 199

6.12.1 ISOTRAK跟踪器 199

6.12.2 ISOTRAKⅡ跟踪器 201

6.12.3 InsideTRAK跟踪器 201

6.12.4 FASTRAK跟踪器 202

6.13 精确漫游探路者 203

6.14 Spacetec系列设备 205

6.14.1 Spacetec IMC空间球 205

6.14.2 Spacetec IMC空间球空间控制器 207

6.15 立体显示设备 209

6.16 ThrustMaster系列设备 210

6.16.1 ThrusMaster方程式T2驾驶台 210

6.16.2 ThrustMaster串行游戏杆 211

6.17 HMD设备和Virtual i-Oi-glasses！设备 214

6.17.1 HMD设备 214

6.17.2 Virtual i-Oi-glasses！设备 215

6.18 CyberGlove 215

6.18.1 CyberGlove设备的初始化 216

6.18.2 CyberGlove的校准 217

6.18.3 创建CyberGlove的可视化手模型 217

6.18.4 访问手模型对象 219

6.18.5 CyberGlove弯曲角度数据的访问 220

6.18.6 CyberGlove手模型常数 221

第7章 任务、路径、运动连接 222

7.1 任务 222

7.1.1 任务的创建 222

7.1.2 任务函数 223

7.2 路径 224

7.2.1 路径的构造和析构 225

7.2.2 路径管理 226

7.2.3 路径的装入和保存 227

7.2.4 路径的记录和播放 228

7.2.5 路径点的管理 232

7.2.6 其他函数 234

7.3 运动连接 235

7.3.1 运动连接构成和创建 235

7.3.2 运动连接相关函数 236

7.3.3 运动连接的坐标系和约束 238

第8章 串行口和可移植性 241

8.1 串行口 241

8.2 可移植性 242

8.2.1 键盘读入和文件读入 242

8.2.2 消息和错误 244

第9章 用户界面对象 247

9.1 UI应用程序的创建 247

9.1.1 创建步骤和完整示例 247

9.1.2 创建步骤的详细说明 249

9.2 用户界面对象 252

9.3 UI对象实用函数 257

9.3.1 UI基本函数 257

9.3.2 仿真循环控制函数 259

第10章 网络 261

10.1 客户端服务器网络 261

10.1.1 属性 261

10.1.2 共享组 264

10.1.3 网络连接 268

10.1.4 列举 272

10.2 多点传送式网络 275

10.2.1 WTK的联网功能 275

10.2.2 相关概念 277

10.2.3 网络函数 278