第一篇 虚拟现实技术综述 1
第1章 虚拟现实概述 1
1.1 虚拟现实的概念 1
1.2 虚拟现实的特点 2
1.3 虚拟现实系统的分类 3
1.4 虚拟现实的研究进展 6
1.4.1 虚拟现实的发展历程 6
1.4.2 虚拟现实领域的主要研究成果 7
1.5 虚拟现实的研究内容 9
第2章 虚拟现实的接口设备 11
2.1 虚拟现实的人机交互 11
2.2 视觉显示设备 11
2.3 听觉显示设备 13
2.4 位姿传感器设备 14
2.5 力觉和触觉显示设备 18
第3章 虚拟现实中的计算机技术 21
3.1 虚拟现实的系统结构 21
3.2 虚拟现实系统的硬件组成 22
3.3 虚拟现实系统的软件结构 24
3.3.1 WorldToolKit—WTK 25
3.3.2 Cyberspace Developer Kit—CDK 26
3.3.3 Minimal Reality Tool Kit—MRTK 27
3.3.4 MultiGen Creator/Vega 28
3.3.5 3DStudio MAX 31
3.4 分布式虚拟现实技术 31
3.4.1 分布式虚拟现实概述 31
3.4.2 网络拓扑结构 32
3.4.3 网络通信协议 35
3.4.4 系统通用参考模型 36
3.4.5 高层体系结构HLA 37
3.5 增强现实技术 45
3.5.1 增强现实概述 45
3.5.2 增强现实的研究内容 45
第二篇 虚拟现实建模语言VRML第4章 VRML基础知识 49
4.1 VRML简介 49
4.1.1 VRML的发展历史 49
4.1.2 VRML的工作原理 50
4.1.3 VRML的使用 51
4.2 VRML基础知识 52
4.2.1 编写VRML文件 52
4.2.2 VRML的基本概念 54
4.2.3 VRML的空间计量单位 59
第5章 VRML造型基础 61
5.1 形体造型 61
5.1.1 Shape节点 61
5.1.2 基本几何体节点 62
5.1.3 复杂形体节点 63
5.2 文本造型 74
5.3 造型变换 76
5.4 材质、纹理节点 79
5.5 渲染节点 80
5.5.1 光源节点 80
5.5.2 背景节点 84
5.5.3 雾化节点 86
第6章 VRML的交互能力和连续动画 89
6.1 传感器 89
6.1.1 触摸传感器 89
6.1.2 圆柱传感器 90
6.1.3 平移传感器 91
6.1.4 绕点旋转传感器 92
6.1.5 邻近传感器 92
6.1.6 可见性传感器 93
6.2 视点 94
6.3 事件传递 96
6.4 利用脚本编写自定义行为 98
6.5 事件流程与小结 100
6.6 添加声音 102
6.6.1 AudioClip节点 102
6.6.2 Sound节点 103
6.7 VRML连续动画的实现 104
6.7.1 时间传感器 105
6.7.2 插补器 108
6.8 动态修改场景图 113
6.8.1 节点的编组 116
6.8.2 造型的转换编组 117
6.8.3 造型的链接 118
6.8.4 动态改变坐标系 119
6.8.5 细节控制 120
6.8.6 碰撞检测 122
6.8.7 读取外部文件 124
第三篇 Open Inventor程序设计第7章 Open Inventor概述 127
7.1 什么是Open Inventor 127
7.2 Inventor 3D工具箱 128
7.2.1 场景数据库 128
7.2.2 交互操作器 129
7.2.3 节点工具箱 129
7.3 Inventor组件库 130
7.4 扩展工具箱 130
7.5 一个简单的Inventor样例 131
7.5.1 “Hello,Cone”例子 131
7.5.2 添加引擎使锥体旋转 132
7.5.3 添加控制球操作器 134
7.5.4 添加检查观察器 135
第8章 Inventor数据库的基本原则 137
8.1 Inventor数据库的基本原则 137
8.2 节点类型 138
8.3 图形遍历 139
8.4 节点的域和命名 140
8.4.1 节点的域 140
8.4.2 命名节点 140
8.5 构建一个典型的场景图 141
8.6 复合的实例和路径 143
8.7 照相机和光照 146
8.7.1 照相机 146
8.7.2 光照 150
8.8 形体、属性和绑定 154
8.8.1 形体 154
8.8.2 属性节点 159
8.8.3 绑定节点 160
8.9 文本 162
8.9.1 2D文本 162
8.9.2 3D文本 165
8.10 纹理 171
8.10.1 创建纹理对象 171
8.10.2 使用默认方法 172
8.10.3 变换纹理映射 173
8.10.4 映射纹理到物体上 173
8.10.5 使用一个纹理坐标函数 177
8.11 应用活动 179
8.11.1 概述 179
8.11.2 写活动实例 180
8.11.3 包围盒活动实例 184
8.11.4 一些其他的活动 186
8.12 动画对象 186
8.12.1 动画节点 187
8.12.2 引擎 190
8.12.3 传感器 194
8.13 文件格式 198
8.13.1 写一个场景图 198
8.13.2 读文件 198
8.13.3 在一个文件中的多次引用 199
8.13.4 在文件中的引擎和连接 200
第9章 事件处理和3D操作 201
9.1 事件处理模型 201
9.2 Inventor事件 202
9.3 节点处理事件 202
9.4 用SoHandleEventAction操作 203
9.5 选择 203
9.6 使用事件：SoEventCallback 205
9.7 拖动对象和操作器 207
9.7.1 使用拖动对象 208
9.7.2 使用操作器 212
第10章 高性能的编程 219
10.1 概述 219
10.2 Inventor子类的选择使用 219
10.2.1 场景基础 219
10.2.2 场景对象—节点 220
10.2.3 场景对象—传感器 220
10.2.4 场景对象—引擎 220
10.2.5 Xtoolkit组件—编辑器和观察器 220
10.3 性能贴士 223
10.3.1 快速编辑 224
10.3.2 延缓通知 227
10.3.3 明确的渲染控制 227
10.3.4 渲染缓存 228
10.3.5 细节层次 229
10.3.6 浏览区域挑选 229
10.3.7 多进程 230
10.4 IVF类 231
10.4.1 概述 231
10.4.2 IVF类总结 232
10.4.3 文档／视图层次结构 233
10.4.4 多个继承 234
第11章 Inventor节点工具箱 235
11.1 节点工具箱的定义 235
11.2 节点工具箱和节点的不同 235
11.3 节点工具箱的优势 235
11.4 什么时候使用节点工具箱 237
11.5 节点工具箱的实例 237
11.6 自定义节点工具箱 241
第四篇 虚拟现实技术的应用与实例第12章 虚拟现实技术的应用现状 247
12.1 虚拟现实技术的应用现状 247
12.1.1 VR在军事领域的应用 247
12.1.2 VR在医疗领域的应用 248
12.1.3 VR在教育领域的应用 249
12.1.4 VR在娱乐领域的应用 249
12.1.5 VR在信息可视化领域的应用 249
12.2 虚拟现实技术在制造业的应用 249
第13章 SHU——虚拟装备通用仿真平台 253
13.1 通用仿真平台概述 253
13.1.1 通用仿真平台目标定位 253
13.1.2 系统的硬件方案 254
13.1.3 系统的软件方案 255
13.1.4 系统的软、硬件结构 256
13.1.5 系统功能结构 257
13.1.6 系统架构设计 257
13.1.7 通用仿真平台的应用推广 258
13.2 主要数据模型与关键技术 259
13.2.1 主要数据模型 259
13.2.2 关键技术 264
13.3 通用仿真平台工具 277
13.3.1 SHU—IVSS通用仿真平台工具概述 277
13.3.2 SHU—IVSS虚拟装备平台工具 277
13.3.3 虚拟装备信息管理 285
13.4 通用仿真平台主要程序设计 289
13.4.1 基于文档—视图的MFC编程 289
13.4.2 虚拟语言V语言 293
13.4.3 三维鼠标的驱动 297
第14章 PECVD虚拟仿真系统 301
14.1 项目背景和需求分析 301
14.1.1 项目背景 301
14.1.2 需求分析 303
14.1.3 社会经济意义 304
14.2 系统概述 305
14.2.1 系统的模型数据方案 305
14.2.2 系统功能结构 305
14.2.3 系统架构设计 306
14.3 PECVD虚拟仿真系统详细设计 307
14.3.1 PECVD虚拟装配模块 307
14.3.2 PECVD工程分析可视化模块 316
14.3.3 PECVD工艺过程仿真模块 324
14.4 系统安装说明 329
14.4.1 系统安装说明 329
14.4.2 系统操作说明 329
附录1 Open Inventor节点快速查询 341
按照种类的节点类 341
Inventor节点／文件格式快速查询 343
附录2 Open Inventor文件的转换 359
绪论 359
文件格式语法 360
转变文件为Inventor格式 362
提示和方针 362
参考文献 365