《灵境 虚拟现实 技术的理论、实现及应用》求取 ⇩

目录1

1 概论1

1.1 信息技术的发展及面临的挑战1

1.2 灵境系统的特征及基本构成5

1.2.1 灵境系统的特征5

1.2.2 灵境系统的构成6

1.2.3 构建灵境系统所需的部分软、硬件设备7

2.1 适人化的多维信息空间的基本概念及构成17

2 适人化的多维信息空间17

2.2 简单的历史回顾20

2.2.1 灵境技术的发展过程20

2.2.2 灵境系统的几个应用实例25

2.2.3 VR欧洲的研究开发26

2.3 多维化信息空间的发展前景34

3 人的环境感知与虚拟环境35

3.1 视觉感知生理35

3.1.1 眼睛36

3.1.3 可视区域38

3.1.2 视觉神经系统38

3.1.4 视敏度和视觉感受性41

3.1.5 立体与深度感知42

3.1.6 色彩感知45

3.1.7 分辨率45

3.2 听觉感知46

3.2.1 耳朵46

3.2.2 声音知觉机理47

3.2.4 听觉定位48

3.2.3 听觉的预处理48

3.2.5 声音的解释49

3.3 人类感知的极限50

3.4 人的感知和认知信息处理模型53

3.4.1 短期记忆54

3.4.2 长期记忆55

3.4.3 记忆机制56

3.4.4 记忆组织57

3.5 虚拟环境对人类感知的影响58

3.6 小结60

4.1 基本设计准则61

4 人机交互系统的设计准备61

4.2 虚拟环境系统分类62

4.3 虚拟环境中人机接口系统的构成62

4.4 硬件系统63

4.5 软件系统67

4.6 用户界面系统70

4.6.1 用户界面系统的研究问题70

4.6.3 虚拟环境界面设计准则72

4.6.2 一般用户界面的设计原则72

4.7 系统集成73

4.7.1 多信息流同步与集成73

4.8 小结79

5 视景的内部表示80

5.1 生成视景的内部条件80

5.1.1 视景生成过程80

5.1.2 对象的几何建模81

5.2.1 图形学表示85

5.2 视景的基本内部表示85

5.2.2 图象表示89

5.2.3 运动图象的表示93

5.3 视景的高层内部表达95

5.3.1 三维物体的几何模型96

5.3.2 物体的结构表示97

5.3.3 物体的多视特征表示105

5.4 小结112

6.1 生成真实感图形的基本理论与算法114

6 视景的生成114

6.1.1 真实感三维表面的构造生成方法115

6.1.2 曲面表示116

6.1.3 光照模型与算法121

6.1.4 自然景象的模拟136

6.2 动画生成［金95］137

6.2.1 关键帧动画137

6.2.2 变形物体的动画139

6.2.3 人体动画143

6.3.1 数据压缩算法146

6.3 复杂背景图象存储与处理146

6.3.2 图象变形与生成159

6.4 复杂图象实时生成与显示：CIG对通用图形工作站160

6.5 小结161

7 支持视景生成的程序设计语言163

7.1 OpenGL的目的与特点163

7.1.1 OpenGL的目的163

7.1.2 OpenGL的特点163

7.2 二维与三维图形的生成164

7.2.1 OpenGL基本原理164

7.2.2 OpenGL基本操作165

7.2.3 OpenGL图形的描绘169

7.2.4 网栅化174

7.2.5 OpenGL中几种特殊的函数176

7.2.6 有关OpenGL图形库的补充176

7.3 利用OpenGL的三维计算机动画生成179

7.3.1 OpenGL动画工作原理179

7.3.2 生成动画180

7.3.3 动画性能最佳化187

7.4 图形开发环境187

7.5 小结188

8 虚拟环境中常用的视听设备原理与系统189

8.1 头盔式显示器189

8.1.1 显示技术189

8.1.2 CRT显示设备189

8.1.3 直视式显示设备192

8.1.4 液晶开关显示设备198

8.1.5 投影式设备200

8.1.6 微机械硅（micromechanical silicon）显示设备202

8.1.7 头盔式显示器HMD光学系统204

8.1.8 头盔式显示器系统211

8.1.9 基于CRT的头盔式显示器215

8.1.10 带有光导纤维的头盔式显示器216

8.1.11 其他头盔式显示设备220

8.2.1 3D声音定位系统224

8.2.2 Convolvotron224

8.2 听觉环境系统224

8.3 小结227

9 虚拟环境中操作者的检测与操作数据获取229

9.1 电磁跟踪系统229

9.1.1 交流电磁跟踪系统229

9.1.2 直流电磁跟踪系统234

9.2 声音定位与跟踪系统238

9.2.3 Piltdown三维罗盘239

9.2.2 Lincoln Wand239

9.2.1 声波飞行时间位置跟踪器239

9.2.4 Mattel Power手套241

9.2.5 Space Pen241

9.2.6 相位相干位置跟踪器241

9.2.7 Seitz-Pezaris的HMD位置跟踪器241

9.2.8 声音位置跟踪器的评价242

9.3 视觉跟踪系统242

9.3.1 固定传感器242

9.3.3 遥现光学追踪系统243

9.3.2 SELSPOT243

9.3.4 GEC-Marconi视觉跟踪系统245

9.3.5 Honeywell旋转射线248

9.3.6 图象处理光学系统248

9.3.7 HoneywellLED阵列249

9.3.8 对光学位置跟踪器的评价249

9.3.9 其他空间跟踪系统249

9.4 视点感应系统250

9.5.2 VPL数据手套的工作原理251

9.5.1 VPL数据手套251

9.5 数据手套251

9.5.3 EXOS的精巧手控设备253

9.5.4 计算精巧手控设备输出角度254

9.5.5 PowerGlove255

9.5.6 CyberGlove255

9.6 数据衣256

9.7 小结257

10 触觉与力学反馈装置259

10.1 力学反馈手套259

10.1.1 ARRC遥控力学反馈手套260

10.1.2 力反馈手套RM Ⅱ261

10 2 压力反馈系统266

10.2.1 压力反馈操纵杆266

10 2.2 笔式力量感知装置267

10.3 表面压力反馈装置272

10 3.1 点阵式表面压力反馈装置272

10 3.2 触觉接口SPICE278

10.4 小结284

11.1.1 分析与合成285

11 人脸图象的认知285

11.1 面部图象的合成285

11.1.2 一般二维模型的建立286

11.1.3 从普通模型到特定模型的映射与参数修正287

11.1.4 基于特定图象合成时图象特征点的提取288

11.2 面部动作（表情）的合成289

11.2.1 唇动合成290

11.3 面部图象的检测、跟踪与识别291

11.3 1 面部图象检测292

11.3.2 人脸跟踪297

11.4 面部表情及唇动的识别298

11.4.1 面部表情的识别298

11.4.2 面部表情的分析与分类299

11.4.3 面部表情的功能模型299

11.4.4 面部表情的特点与特征300

11.4.5 特征提取301

11.4 6 面部表情的分析与识别307

11.4.7 表情识别实验结果309

11.4.8 口型识别310

11.5 小结311

12 手势的合成与识别312

12.1 手势合成312

12.1.1 CAD手势模型312

12.2 手势的检测与识别314

12.2.1 手势识别的特点314

12.2.2 手势识别方法的发展315

12.2.3 手势识别的技术难点315

12.3.1 静态复杂背景中手势目标的捕获与特征提取316

12.3 手势识别方法316

12.3.2 目标识别320

12.3.3 动态复杂背景的手势识别323

13 自然语言认知接口331

13.1 语音识别与合成331

13.1.1 语音识别的回顾331

13.1.2 动态时间规整DTW332

13.1.3 隐Markov模型HMM334

13.1.4 连续语音识别338

13.1.5 电话语音识别339

13.1.6 语音合成技术343

13.2 汉字与字符识别348

13.2.1 汉字与字符识别的一般过程348

13.2.2 印刷体汉字识别349

13.2.3 联机手写体汉字识别352

13.2.4 笔式计算机和PDA355

13.2.5 脱机手写体汉字识别358

13.3.1 自然语言理解的过程和目标361

13.3 自然语言理解与机器翻译361

13.3.2 自然语言理解的发展362

13.3.3 自然语言理解的主要技术364

13.3.4 汉语的计算机理解371

13.3.5 机器翻译375

14 虚拟环境的系统设计方法论385

14.1 面象对象技术385

14.1.1 面向对象技术是灵境系统设计基本方法学385

14.1.2 面向对象软件技术的基本特点388

14.1.3 面向对象方法所提供的统一的表示范式389

14.2 面向智能体技术是面向对象技术的改进390

14.2.1 从多维信息表示的需求出发所提出的改进391

14.2.2 从实时处理需求出发所提出的改进392

14.2.3 从并发处理需求出发所提出的改进393

14.2.4 从人工智能技术出发所提出的改进394

14.2.5 从软件开发模式出发所提出的改进394

14.3 面向智能体程序设计方法学395

14.3.1 AOP的构成395

14.3.2 Agent合作关系表示与应用398

14.4 虚拟环境管理器的概念模型设计方法399

14.5 小结401

15 虚拟环境的开发环境与平台403

15.1 桌面虚拟环境系统VRT403

15.2 分布式虚拟环境系统dVS403

15.3 VPL的RB2系统405

15.3.1 RB2硬件结构405

15.3.2 三维造型软件Swivel 3-D Professional406

15.3.3 Body Electric407

15.4 虚拟环境操作外壳VEOS413

15.4.1 VEOS环境413

15.4.2 VEOS内核414

15.4.3 从LISP使用VEOS415

15.5 虚拟环境应用工具MR415

15.5.1 概要415

15.5.2 MR原理416

15.5.3 MR工具包417

15.5.4 MR程序包419

15.6.1 虚拟环境的合成422

15.6 世界工具包WTK422

15.6.2 仿真管理程序423

15.6.3 宇宙中的对象424

15.7 MultiGen426

15.7.1 数字地形海拔数据（DTED）选项427

15.7.3 纹理选项428

15.8 通用可视化系统GVS428

15.7.2 数字特征分析数据（DFAD）转换选项428

15.9 SGI的灵境开发平台432

15.9.1 SkyWriter432

15.9.2 现实引擎434

15.9.3 现实引擎结构概述434

15.9.4 系统性能概述435

15.9.5 现实引擎纹理436

15.9.6 构件436

15.9.7 纹理存储器结构436

15.9.8 纹理类型和方法437

15.9.9 SGI实时操作系统REACT442

15.9.10 确定的系统响应443

15.10 Division ProVision443

15.10.1 SuperVision443

15.10.2 系统简介444

15.10.3 独特的立体视觉系统结构445

15.10.4 PAZ着色器445

15.11 小结446

16.1.1 立体视觉447

16.1 视觉计算447

16 高级虚拟环境中的几种计算模型447

16.1.2 光流计算458

16.2 神经元计算459

16.2.1 BP算法460

16.2.2 Hopfield网462

16.2.3 自组织神经网463

16.3 演化计算464

16.3.1 发展与建立464

16.3.2 遗传算法465

16.3.3 遗传规划468

16.3.4 进化策略470

16.3.5 演化计算在虚拟环境中的应用470

16.3.6 未来的发展471

17 应用系统472

17.1 人在回路中的仿真（Man-In-the-Loop Simulation）472

17.2 飞行模拟器（Flight Simulator）476

17.2.1 视景系统478

17.2.2 运动系统482

17.2.3 操纵负荷系统483

17.2.4 音响系统484

17.3 虚拟战场（作战仿真系统）486

17.3.1 分布交互仿真488

17.3.2 DIS的网络结构489

17.3.3 仿真实体的表现形式和数据传输490

17.3.4 网络接口NIU（Network Interface Unit）493

17.3.5 计算机生成兵力493

参考文献与相关文献494

附录1：VR技术词汇表566