目 录 1
第一章什么是虚拟现实 1
1.1人与计算机的交流 1
1.2虚拟现实的定义 2
1.3虚拟现实系统的分类 4
1.4虚拟现实的艺术魅力 4
1.5三维立体显示是否有效 5
1.6观察者为中心的体验与局外观察 5
1.7小结 6
第二章视觉与立体显示 7
2.1视觉通信 7
2.1.1 有意识视觉和前意识视觉 7
2.1.2视觉通讯方法 8
2.2形象思维与计算机图形 8
2.3视觉系统 9
2.3.1视觉信息通路 9
2.3.2眼睛中光线的记录 11
2.3.3视觉神经脉冲的产生 12
2.4三维立体视觉 13
2.4.1 静态的深度线索 13
2.3.4视觉信息的处理 13
2.4.2运动深度线索 14
2.4.3生理上的深度线索 15
2.4.4立体视觉线索 15
2.5立体化工具 15
2.6由视觉产生投入感 16
2.7.1 达摩克里斯之剑头盔显示器 17
2.7视觉显示设备 17
2.7.2 NASA头盔显示器 18
2.7.3 UNC头盔显示器 19
2.7.4 VPL的眼－耳机系统 20
2.7.5 Private Eye单目镜显示器 20
2.7.6 BOOM双目全方位显示器 21
2.8显示方法及效果 21
3.1声音的波长与振幅 24
第三章听觉与立体声 24
3.2人类的听觉范围 25
3.3人类的听觉系统 26
3.4声音定位 29
3.4.1 耳间时间差 29
3.4.2耳间强度差 29
3.4.3 声音的阴影 30
3.4.4 用于定位的其他因素 30
3.4.5鸡尾酒会效应 31
3.5计算机产生的声音 31
3.5.1 立体声 31
3.5.2虚拟声音的产生 32
第四章触觉与力反馈 34
4.1 触觉的机制 35
4.1.1 触觉神经 35
4.1.2触觉感受细胞 36
4.2.1机械感受线索 37
4.2触摸发现什么 37
4.1.3触觉信息的认识 37
4.2.2触觉的敏锐度 38
4.3本体感受的反馈 38
4.4触觉与本体感觉的关联 39
4.5虚拟触觉的复杂性 39
4.6触觉和力反馈的装置 40
4.6.1 ARGONNE遥控机械臂 40
4.6.4 TiNi合金触觉反馈系统 41
4.6.3 TELETACT遥控触觉系统 41
4.6.2手指控制器 41
4.6.5砂纸系统 42
4.7 力反馈的效果 42
第五章 虚拟现实系统的输入 44
5.1鼠标的发展 44
5.1.1三维球 44
5.1.2二维／六维鼠标 44
5.1.3空间球 45
5.2.1 Data Glove数据手套 46
5.2数据手套 46
5.2.2 威力手套 47
5.2.3手控制器 48
5.2.4说话手套 49
5.3位置或方向跟踪 49
5.4身体姿势识别 51
5.4.1数据衣 51
5.4.2 华尔多 51
5.5非接触式姿势识别 52
5.6语音输入 53
第六章虚拟现实软件 54
6.1虚拟世界建模 54
6.2模拟物理现象 56
6.2.1 Division公司的dVision 56
6.2.2 Jack软件 57
6.2.3 超宽银幕有限公司的VRT 59
6.3虚拟现实工具箱 61
6.3.1 dVISE环境 62
6.3.2 WTK工具箱 64
6.3.3 VRT集成虚拟现实系统 66
6.4 小结 67
第七章虚拟现实与飞行仿真 69
7.1 飞行仿真 69
7.2飞行仿真系统构成 70
7.2.1视觉系统 70
7.2.2运动系统 71
7.3.1 实时图像生成 72
7.3飞行仿真投入感 72
7.3.2 实时交互 73
7.3.3 力反馈 73
7.3.4虚拟世界建模 74
7.4 小结 74
第八章虚拟现实与娱乐 75
8.1 虚拟现实游戏 75
8.1.1 驾驶游戏 75
8.1.2 作战游戏 76
8.1.3 智力型游戏 78
8.2虚拟生物世界 79
8.3虚拟演播室 80
8.3.1 虚拟道具 81
8.3.2 节目制作技术 81
8.3.3 SINSE—VISION电子道具系统 82
第九章虚拟现实与遥现技术 83
9.1遥控机器人 83
9.1.1遥控机器人特征 83
9.1.3几个典型的遥控系统 84
9.1.2感觉的延伸 84
9.2机器人遥控手术 85
9.3遥控宇宙空间站 87
9.4虚拟电视会议 88
9.5图像叠加与增强现实 89
第十章虚拟设计与可视化 91
10.1汽车虚拟设计 91
10.2 飞机发动机虚拟设计 91
10.3潜水艇虚拟设计 92
10.4建筑虚拟设计 93
10.5虚拟厨房体验 94
10.6虚拟风洞 94
10.7虚拟物理实验室 95
10.8虚拟电力控制室 95
第十一章虚拟网络与军事训练 96
11.1虚拟网络系统 96
11.2联网军事训练系统 97
11.3海军训练综合网络系统 99
11.3.1在舰可视模拟系统 100
11.3.2救灾控制虚拟环境训练系统 100
11.3.3洛杉矶级潜艇训练系统 101
11.3.4 SH—60B ASW直升机训练系统 102
第十二章人的因素 103
12.1 面向用户 103
12.2系统性能 105
12.3有关“投入”的争论 108
12.4 小结 110