内容提要本书以大量的典型案例为基础，系统介绍了虚拟现实（VR）技术和增强现实（AR）技术。全书共分7章，第1章为VRAR的概念；第2章介绍了VRAR基本开发工具包、商业软件和Web端平台的支撑工具集；第3章为图形学基础；第4至第6章分别讲述了三维几何造型、真实感图形显示技术和动画交互技术；第7章为数字孪生和AI与VRAR技术结合的发展趋势和展望。本书可作为高等院校计算机科学与技术、数字媒体技术、机械制造、自动化及相关专业的本科生或研究生教材，也可作为相关行业设计与研发人员的参考书。虚拟现实(VR)是新一代的可视化和人机交互手段,它利用三维真实感图形、虚拟立体声以及力触觉反馈系统等人机交互新技术增强了身临其境的感觉。本书共分为7章，第1、2章介绍了VRAR的概念，介绍了基本开发工具包，商业软件和web端平台的支撑工具集。第3章介绍了图形学基础。第4至6章介绍了三维几何造型、真实感图形显示技术和动画交互技术。第7章结合数字孪生和AI与VRAR技术结合的发展趋势和展望。本书可作为高等院校数字媒体技术、机械制造、自动化及相关专业的本科生或研究生教材。

目录1虚拟现实技术概论11.1虚拟现实的概念与发展历史11.1.1定义11.1.2VRAR的特点21.1.3VRAR的发展历史41.2虚拟现实的沉浸原理41.2.1深度暗示61.2.2单眼深度暗示71.2.3双眼深度暗示101.3虚拟现实系统与组成131.3.1VR系统组成131.3.2AR系统组成151.3.3大型沉浸式VR系统搭建181.4虚拟现实技术的主要应用领域361.4.1航空航天领域361.4.2城市规划领域371.4.3娱乐与艺术领域381.4.4医学应用领域381.4.5教育与培训领域391.4.6智能制造领域40习题492VRAR支撑工具集502.1OpenGL502.1.1OpenGLAPI502.1.2OpenGL的组成512.2商业开发工具542.2.1Unity3D542.2.2时序WebVR虚拟仿真平台562.3典型开发工具包582.3.1OpenSceneGraph582.3.2PTCVuforia592.3.3AppleARKit592.3.4GoogleARCore60习题623图形学基础633.1坐标系统633.1.1坐标系633.1.2坐标系变换653.2向量673.2.1向量的加法和减法673.2.2向量的点乘683.2.3向量的叉乘693.3二维几何变换703.3.1二维平移变换703.3.2二维旋转变换713.3.3二维比例变换723.3.4二维齐次变换723.3.5二维级联变换743.4三维几何变换753.4.1三维平移变换753.4.2三维比例变换753.4.3三维旋转变换763.4.4三维绕空间任一直线旋转变换773.5四元数和欧拉角793.5.1四元数793.5.2欧拉角803.6投影变换813.6.1正交投影823.6.2透视投影833.7案例863.7.1基本OpenGL应用程序生成863.7.2OpenGL基本图形元素和模型变换913.7.3Unity3D项目开发953.7.4时序WebVR虚拟场景搭建97习题1004三维几何造型1014.1三维模型1014.1.1建模概述1014.1.2简单几何建模1024.2三维多边形网格模型1044.2.1定义1044.2.2常用数据结构1044.3三角形网格处理技术1054.3.1法向量计算1054.3.2网格细分1064.3.3网格简化1074.3.4规则化1074