本书是虚拟现实基础及可视化设计的一本实用教材,首先讲述虚拟现实技术的基础知识和相关交互设备,然后将VC++语言与OpenGL相结合,以大量实例详细介绍如何在VC++的基础上用OpenGL库函数建立虚拟现实系统可视化设计的编程技术。全书既注重原理又注重实践,配有大量例题,概念讲解清楚,具有较好的可读性及可操作性。每章备有习题。
本书可作为普通高等院校计算机科学与技术、数字媒体技术等相关专业教材,也可供从事虚拟现实技术研制、开发及应用技术人员学习参考。

1 虚拟现实技术概论
虚拟现实技术是20世纪末才兴起的一门崭新的综合性信息技术。它融合了数字图像处理、计算机图形学、人工智能、多媒体技术、传感器、网络以及并行处理技术等多个信息技术分支的*新发展成果,为我们创建和体验虚拟世界提供了有力的支持,从而大大推进了计算机技术的发展。VR技术的特点在于,由计算机产生一种人为虚拟的环境,这种虚拟的环境是通过计算机构成的三维空间,或是把其他现实环境复制到计算机中去产生逼真的“虚拟环境”,从而使得用户在多种感官上产生一种沉浸于虚拟环境的感觉。虚拟现实技术实时的三维空间表现能力、人机交互式的操作环境以及给人带来的身临其境的感受,将一改人与计算机之间枯燥、生硬和被动的现状。它不但为人机交互界面开创了新的研究领域,为智能工程的应用提供了新的界面工具,为各类工程的大规模的数据可视化提供了新的描述方法,同时,它还能为人们探索宏观世界和微观世界以及由于种种原因不便于直接观察的事物的运动变化规律,提供极大的便利。
虚拟现实技术一经问世,人们就对它产生了浓厚的兴趣。近几年,虚拟现实技术不但已开始在房地产、军事、医学、设计、考古、艺术、娱乐等诸多领域得到越来越广泛的应用,而且还给社会带来了巨大的经济效益。因此,有关人士认为:20世纪80年代是个人计算机的时代,90年代是网络、多媒体的时代,而21世纪初则将是虚拟现实技术的时代。
……

1 虚拟现实技术概论
1.1 虚拟现实技术的基本概念
1.1.1 虚拟现实技术的发展概述
1.1.2 虚拟现实技术的定义
1.1.3 虚拟现实技术的组成
1.1.4 虚拟现实技术的基本特征
1.2 虚拟现实技术的分类
1.3 虚拟现实技术的主要应用领域
1.3.1 军事应用
1.3.2 城市仿真
1.3.3 教育与培训
1.3.4 工业应用
1.3.5 医学应用
1.3.6 科学计算可视化
1.3.7 艺术与娱乐
1.4 虚拟现实技术的国内外发展状况
1.4.1 美国的研究现状
1.4.2 欧盟的研究现状
1.4.3 日本的研究现状
1.4.4 我国的研究现状
习题1
2 虚拟现实交互设备
2.1 视觉显示系统
2.1.1 立体成像原理
2.1.2 头盔显示器(Head Mounted Display,HMD)
2.1.3 双目全方位显示器(BOOM)
2.1.4 CRT终端液晶光闸眼镜
2.1.5 大屏幕投影液晶光闸眼镜
2.2 三维声音系统
2.3 虚拟物体操作设备
2.3.1 数据手套(Data Glove)
2.3.2 力矩球(Space Ball)
2.3.3 操纵杆
2.3.4 触觉反馈装置
2.3.5 力觉反馈装置
2.4 运动捕捉系统
2.4.1 机械式运动捕捉
2.4.2 声学式运动捕捉
2.4.3 电磁式运动捕捉
2.4.4 光学式运动捕捉
2.4.5 数据衣
2.5 快速建模设备
2.6 三维跟踪设备
2.6.1 3-D电磁跟踪器
2.6.2 超声波跟踪器
2.6.3 光学跟踪器
习题2
3 OpenGL简介
3.1 OpenGL概述
3.2 OpenGL基本功能
3.3 OpenGL语法规则
3.4 OpenGL状态机制
3.5 OpenGL相关函数库
3.6 GLUT工具介绍
3.7 创建OpenGL程序
3.7.1 创建OpenGL控制台应用程序
3.7.2 创建MFC环境下OpenGL单文档应用程序
习题3
4 绘制几何物体
4.1 图形显示控制命令
4.1.1 清空窗口
4.1.2 指定颜色
4.1.3 强制绘图完成
4.1.4 消隐
4.1.5 构造图形
4.2 绘制点、线和多边形
4.2.1 点、线和多边形的定义
4.2.2 点的绘制
4.2.3 线的绘制
4.2.4 多边形的绘制
4.3 绘制规则三维物体函数
4.4 顶点数组
4.5 法线向量
习题
5 坐标变换
6 颜色
7 光照与材质
8 显示列表
9 位图和图像
10 纹理映射
11 外部三维模型的读取与绘
12 OpenGL综合应用实例——三维场景的建立和漫游
参考文献