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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—WTK25

3.3.2　Cyberspace Developer Kit—CDK26

3.3.3　Minimal Reality Tool Kit—MRTK27

3.3.4　MultiGen Creator/Vega28

3.3.5　3DStudio MAX31

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HLA37

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 Inventor127

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：SoEventCallback205

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