虚拟现实概论

　　本书分8个章节详细介绍了虚拟现实技术（VR）和增强现实技术（AR）的发展应用，分别为虚拟现实概述、虚拟现实系统的输入装置、虚拟现实系统的输出装置、VR和AR的成像原理、虚拟世界与特征定义、AR和MR的定位原理、把虚拟现实引入Web、AR案例介绍。虚拟现实基本上是将一套技术和计算机硬件结合起来，创建一个三维环境的沉浸式模拟，已应用于诸多领域，如视频游戏、工程、教育、心理治疗、电子商务、营销和艺术等。随着科技的发展进步，VR和AR技术将在社交应用、通信、旅游和教育等领域发挥更大作用。

　　陶文源：现任天津大学软件学院副院长。专长为物联网、虚拟现实理论。翁仲铭：现任天津大学软件学院副教授。专长为物联网、虚拟现实理论。孟昭鹏：现任天津中医药大学副校长兼任天津大学软件学院教授。专长为物联网、软件系统。

第1章.虚拟现实简述……………………………………………………………………1
1.1虚拟现实发展史………………………………………………………………………2
1.2虚拟现实、增强现实和混合现实的概念………………………………………………7
1.3当今虚拟现实的技术及应用…………………………………………………………10
1.4虚拟现实的未来………………………………………………………………………17
1.5结论……………………………………………………………………………………18
第2章.虚拟现实系统的输入装置……………………………………………………19
2.1输入装置的特性………………………………………………………………………20
2.2手动输入装置…………………………………………………………………………23
2.3非手动输入装置………………………………………………………………………30
2.4体感输入装置…………………………………………………………………………32
2.5环境的动态数据输入…………………………………………………………………34
2.6结论……………………………………………………………………………………37
第3章.虚拟现实系统的输出装置……………………………………………………39
3.1视觉上的输出装置……………………………………………………………………40
3.2听觉上的输出装置……………………………………………………………………50
3.3触觉上的输出装置……………………………………………………………………56
3.4其他感官上的输出装置………………………………………………………………60
3.5结论……………………………………………………………………………………61
第4章VR和AR的成像原理…………………………………………………………63
4.1原理与架构……………………………………………………………………………64
4.2视觉成像原理…………………………………………………………………………80
4.3平台选择……………………………………………………………………………101
4.4结论…………………………………………………………………………………102
第5章.虚拟世界与特征定义…………………………………………………………105
5.1计算机视觉与三维模型……………………………………………………………106
5.2什么是计算机视觉…………………………………………………………………106
5.3图像形成与处理……………………………………………………………………109
5.4特征检测与匹配……………………………………………………………………111
5.5特征算法的始祖SIFT与SURF……………………………………………………112
5.6其他快速算法………………………………………………………………………118
5.7三维建模的拍摄方法………………………………………………………………119
5.8结论…………………………………………………………………………………124
第6章AR和MR的定位原理………………………………………………………125
6.1物件的追踪和轨迹…………………………………………………………………126
6.2空间坐标系统………………………………………………………………………129
6.3物件追踪……………………………………………………………………………130
6.4自然特征……………………………………………………………………………132
6.5目标识别……………………………………………………………………………134
6.6传感器融合…………………………………………………………………………136
6.7结论…………………………………………………………………………………140
第7章.把虚拟现实引入Web………………………………………………………141
7.1WebVR简介…………………………………………………………………………142
7.2WebVR框架…………………………………………………………………………143
7.3WebVR设备…………………………………………………………………………146
7.4A-Frame简介………………………………………………………………………149
7.5构建虚拟现实内容…………………………………………………………………169
7.6结论…………………………………………………………………………………183
第8章AR案例介绍…………………………………………………………………185
8.1AR案例研讨——Vuforia……………………………………………………………186
8.2AR案例研讨——Projector…………………………………………………………202
8.3结论…………………………………………………………………………………223
参考文献……………………………………………………………………………………224