《虚拟环境技术》求取 ⇩

第一章　虚拟环境技术绪论1

1.1　虚拟环境技术的含义1

1.2　虚拟环境技术的发展概况1

1.2.1　虚拟环境技术的探索阶段2

1.2.2　虚拟环境技术的集成阶段3

1.2.2.1　VIDEOPLACE系统3

1.2.2.2　VIEW系统3

1.2.2.4　VPL公司4

1.2.2.3　USAF Super Cockpit系统4

1.2.3　虚拟环境技术全面发展阶段5

1.2.3.1　软件支持环境5

1.2.3.2　硬件体系结构5

1.3　虚拟环境的关键技术及主要研究方向6

1.4　虚拟环境技术的主要应用领域8

第二章　虚拟环境系统的体系结构10

2.1　虚拟环境系统的概念模型10

2.1.1　概念模型10

2.1.2　人类角度11

2.1.3　技术角度13

2.2　虚拟环境系统的体系结构15

2.3　几个典型的虚拟环境系统16

2.3.1　VIDEOPLACE系统17

2.3.2　VIEW系统18

2.3.3　Dialogue系统19

2.3.4　SuperVision系统21

3.1.1　头盔显示器24

3.1.1.1　显示技术24

3.1　视觉环境系统24

第三章　虚拟环境系统的硬件技术24

3.1.1.2　用于直接观察的显示器25

3.1.1.3　投影设备32

3.1.1.4　微机械硅显示装置33

3.1.1.5　头盔显示器光学系统35

3.1.1.6　头盔显示器系统40

3.1.1.7　基于阴极射线管的头盔显示器44

3.1.2　位置与方向跟踪系统50

3.1.3　眼点监视传感系统68

3.1.4　虚拟世界发生器系统69

3.2　听觉环境系统76

3.3　触觉／运动环境系统80

3.3.1　虚拟手控制器系统80

3.3.2　触觉反馈86

3.3.3　力感反馈系统88

3.3.4　身体数据服88

3.4　总结89

第四章　虚拟环境系统的支撑软件90

4.1　VPL RB2系统的支撑软件90

4.1.1　Swivel 3D造型软件91

4.1.2　Body Electric91

4.1.3　Isaac95

4.2　WorldToolKit(WTK)95

4.3　MR：虚拟环境应用工具箱98

4.3.1　MR的基本原理98

4.3.2　MR应用程序的结构99

4.3.3　MR程序包100

4.4　dVS：分布式虚拟环境软件系统101

4.5　本章小结102

第五章　虚拟环境系统的实现技术104

5.1虚拟环境系统实现的关键因素104

5.1.1　系统的性能要求104

5.2.1　显示器分辨率105

5.2　虚拟环境显示器105

5.1.3　工程要求105

5.1.2　人的因素的要求105

5.2.2　显示器视域107

5.2.3　畸变110

5.2.4　显示器对比度114

5.2.5　对准115

5.2.6　眼点距（eye relief）115

5.2.7　出射光瞳115

5.2.9　显示／图像重叠116

5.2.8　闪烁116

5.2.10 双目头盔显示器／头耦合显示器的规格要求118

5.3 虚拟环境的位置及方向跟踪系统118

5.3.1　术语的定义119

5.3.2　与其它位置传感设备共存122

5.3.3　在扩展的范围内跟踪123

5.3.4　不精确位置跟踪的影响123

5.3.5　改善空间跟踪系统124

5.3.6　定义位置及方向跟踪系统125

5.4　视觉耦合系统的要求126

5.4.1　显示器性能考虑126

5.4.2　虚拟环境幻象的性能要求127

5.4.3　显示景象的运动（前庭／视觉冲突）128

5.4.4　听觉定位的考虑128

5.4.5　图像／图形生成器的要点129

5.5　在虚拟环境中与虚拟物体交互131

5.5.1　在虚拟环境中使用手势输入设备进行交互131

5.5.2　使用手势控制语言控制机器人操纵器132

5.5.3　触感显示技术134

5.6　一个值得注意的事项136

5.7　本章小结136

第六章　虚拟环境技术的应用137

6.1　前言137

6.2　在科学可视化方面的应用137

6.2.1　行星表面的可视化138

6.2.2　NASA Ames的虚拟风洞138

6.2.3　分子合成139

6.3　在医学上的应用140

6.3.1　虚拟立体触觉外科学140

6.3.2　磁共振成像系统：一种虚拟环境监测装置141

6.3.3　超声成像：一种虚拟环境透视装置141

6.3.4　制订放射线治疗计划142

6.3.5　外科医生培训142

6.3.6　遥控外科手术及显微外科手术142

6.4.1　虚拟环境远程驱动试验（VERDEX）143

6.4　远程操作及危险环境的遥控操作143

6.4.2　欧洲空间局（ESA）：“人在虚拟空间”（MVS）144

6.5　虚拟机舱145

6.6　可设置的虚拟环境训练辅助器（VECTA）147

6.6.1　初始的（标准的）VECTA：1991年巴黎国际航空展147

6.6.2　VECTA（标准的）：1992年Farnborough国际航空展示会148

6.6.3　现实世界与虚拟环境合成的可设置训练辅助器（RAVECTA）149

6.7　在维修系统中的应用150

6.8.1　Rover 400汽车的内部设计：基于虚拟环境技术的计算机辅助设计工具151

6.8　在CAD/CAM方面的应用151

6.8.2　虚拟CAD152

6.8.3　波音VSX：在虚拟环境中的虚拟飞行器内进行操作152

6.8.4　虚拟环境CAD（VECAD）：下一代的CAD系统153

6.9　产品设计可视化153

6.9.1　汽车设计153

6.9.2　飞机设计154

6.9.3　虚拟厨房设计154

6.10.3　物理学及化学教学中新的实验手段155

6.10.2　地理教学155

6.10　在教育方面的应用155

6.10.1　在虚拟直观教学中加入触觉功能155

6.11　虚拟环境实验室156

6.11.1　虚拟环境实验室设备配置论证156

6.11.2　虚拟环境实验室的必要条件156

6.11.3　简易的虚拟环境实验室157

6.11.4　虚拟环境综合实验室158

6.12　最低造价的虚拟环境系统160

6.12.1　综述160

6.12.2　Logitech 2D/3D鼠标器160

6.13　娱乐和消闲方面的应用162

6.13.1　“超人（Superman）”的体验162

6.13.2　虚拟剧场162

6.13.3　SIGGRAPH’94的虚拟环境游乐演示163

6.14　本章小结163

参考文献164