本書將虛擬現實（VR）視為一種媒介，更多聚焦於內容而非技術層面，討論如何實現虛擬現實以及如何創建成功的虛擬現實應用。書中首先介紹相關術語和背景知識；然後重點討論界面（接口）技術，包括交互技術、內容選擇和表示問題，並新增一章討論人類用戶在虛擬現實體驗中扮演的重要角色；之後討論虛擬現實的總體設計，涉及虛擬現實體驗的分類以及我們可以從過去的設計中學到的經驗；*後對虛擬現實繫統和應用的未來進行展望。本書適合所有對虛擬現實應用及實現感興趣的讀者，包括相關產品設計人員、技術開發人員和市場營銷人員等，也適合高等院校相關專業的學生閱讀參考。

譯者序

序言

前言

作者簡介

*一部分什麼是虛擬現實

*1章虛擬現實概述  3

1.1定義虛擬現實  4

1.2虛擬現實體驗的5個關鍵要素  4

1.2.1關鍵要素1和2：參與者和創作者  5

1.2.2關鍵要素3：虛擬世界  5

1.2.3關鍵要素4：沉浸感  6

1.2.4關鍵要素5：交互性  8

1.2.5綜合5個關鍵要素  11

1.2.6虛擬現實範式  12

1.3虛擬現實、遠程呈現、增強現實和賽博空間  14

1.3.1人工現實  14

1.3.2虛擬  15

1.3.3虛擬世界和虛擬環境  15

1.3.4賽博空間  16

1.3.5增強現實  16

1.3.6遠程呈現  18

1.4虛擬現實的歷史：虛擬現實技術從何而來  20

1.5本章小結  40

*2章作為媒介的虛擬現實  42

2.1通過媒介交流  42

2.2媒介的內容：虛擬世界  43

2.3溝通：思想的傳遞  45

2.4人類傳播媒介的共性問題  50

2.4.1虛擬世界的界面  50

2.4.2語言  52

2.4.3作者關繫（與創作者關繫）  56

2.4.4虛擬現實有什麼特別之處  57

2.5虛擬現實媒介的研究  57

2.5.1敘事：無動機與交互  57

2.5.2形式和流派  61

2.5.3體驗與信息  62

2.5.4虛擬現實：吸引力媒介之一  65

2.5.5捕捉虛擬現實體驗  66

2.6本章小結  71

*二部分虛擬現實繫統

第3章人類參與者  77

3.1將人與模擬連接起來  78

3.1.1人機界面  79

3.1.2可供性  79

3.1.3虛擬現實中的可供性  81

3.2人類感知繫統  83

3.2.1感覺：感知的生理方面  84

3.2.2視覺感知  91

3.2.3聽覺感知  101

3.2.4觸覺感知  105

3.2.5前庭感知  109

3.2.6嗅覺感知  111

3.2.7味覺感知  112

3.2.8跨感官效應和虛擬現實  112

3.3臨場感和具身化：虛擬世界中的自我感知  114

3.3.1臨場感的概念  114

3.3.2臨場感的決定因素和反應  118

3.3.3測量臨場感  122

3.3.4具身化  123

3.3.5增加虛擬世界的“真實性”  127

3.3.6破壞臨場感：讓世界變得不那麼真實的因素  130

3.4本章小結  131

第4章輸入：連接參與者與虛擬世界  132

4.1輸入技術  133

4.1.1主動與被動輸入  134

4.1.2連續與離散輸入  134

4.1.3帶寬：信息的數量/類型  136

4.1.4*對與相對輸入（參考繫）  137

4.1.5物理與虛擬輸入  139

4.1.6輸入分類  139

4.1.7位置跟蹤技術  144

4.2在虛擬現實繫統中使用輸入  158

4.2.1跟蹤身體位置  158

4.2.2物理輸入設備  164

4.2.3身體姿勢和手勢識別  175

4.2.4語音識別（音頻輸入）  177

4.3本章小結  180

第5章輸出：連接虛擬世界與參與者  181

5.1視覺顯示  182

5.1.1視覺顯示的屬性  182

5.1.2視覺顯示範式  210

5.1.3非封閉（透視）頭戴式顯示器  229

5.1.4智能手機虛擬現實頭戴式顯示器  234

5.1.5頭戴式投影顯示器  237

5.1.6手持式虛擬現實  239

5.1.7視覺顯示小結  242

5.2聽覺顯示  243

5.2.1聽覺顯示的屬性  243

5.2.2聽覺顯示範式  249

5.3觸覺顯示  252

5.3.1觸覺顯示的屬性  254

5.3.2觸覺顯示範式  259

5.3.3觸覺顯示器  259

5.3.4末端執行器顯示器  264

5.3.5機器人形顯示器  269

5.3.6被動觸覺顯示  272

5.3.7混合顯示器  273

5.3.83D硬拷貝  273

5.3.9觸覺顯示小結  274

5.4前庭和其他感官顯示  275

5.4.1前庭顯示  276

5.4.2嗅覺、味覺和其他感官  280

5.5本章小結  281

第6章虛擬世界的表示  282

6.1虛擬世界的表示問題  283

6.1.1逼真性  286

6.1.2人類的理解能力  291

6.1.3選擇一個映射  296

6.1.4定量和定性表示  299

6.1.5與VR相關的表示問題  303

6.2VR中的視覺表示  305

6.2.1如何在VR體驗中使用視覺  305

6.2.2融入現實世界  308

6.3VR中的聽覺表示  309

6.3.1聲音的特性  309

6.3.2如何在VR體驗中使用聲音  310

6.4VR中的觸覺表示  314

6.4.1觸覺的特點  314

6.4.2如何在VR體驗中使用觸覺  315

6.5其他感官表示  319

6.5.1前庭表示  319

6.5.2嗅覺和味覺表示  320

6.6表示小結  320

6.7渲染繫統  321

6.8視覺渲染繫統  325

6.8.1視覺渲染的方法  325

6.8.2渲染復合視覺場景  330

6.8.3視覺渲染延遲  340

6.8.4視覺渲染過程  345

6.9聽覺渲染繫統  350

6.9.1聲音渲染方法  351

6.9.2渲染復合聲音  356

6.9.3聲音渲染過程  361

6.10觸覺渲染繫統  368

6.10.1觸覺渲染方法  368

6.10.2使用力顯示渲染復雜的觸覺場景  375

6.10.3觸覺渲染過程  376

6.11其他感官的渲染  381

6.11.1渲染前庭感知  381

6.11.2渲染嗅覺和味覺  381

6.12本章小結  382

第7章與虛擬世界交互  383

7.1交互設計基礎知識  384

7.2用戶界面的隱喻  387

7.3操作虛擬世界  389

7.3.1操作方法  389

7.3.2操作屬性  394

7.3.3選擇  408

7.3.4操作形式  422

7.3.5操作小結  427

7.4在虛擬世界中導航  427

7.4.1尋路  428

7.4.2旅行  436

7.4.3導航小結  450

7.5與他人交互  452

7.5.1共享體驗  453

7.5.2協作交互  457

7.6與虛擬現實繫統命令）  465

7.7本章小結  466

第三部分應用虛擬現實

第8章將虛擬世界帶入生活  471

8.1沉浸感  471

8.1.1物理/感官沉浸感  471

8.1.2精神沉浸感  472

8.1.3現實主義在沉浸中的作用  473

8.2提供環境  480

8.2.1視角  480

8.2.2場地  482

8.3虛擬世界  487

8.3.1虛擬世界的實體  487

8.3.2對像建模與虛擬世界布局  490

8.3.3現實世界作為虛擬世界的一部分  493

8.4虛擬世界規則：物理學  502

8.4.1虛擬世界物理學的類型  503

8.4.2虛擬世界物理學的範圍  506

8.4.3模擬/數學模型  507

8.4.4對像相互作用  507

8.4.5虛擬世界的持續性  508

8.4.6現實世界和虛擬世界的物理不一致  509

8.5呈現虛擬現實體驗的軟件  510

8.5.1虛擬現實軟件集成  511

8.5.2遊戲引擎  513

8.5.3wangye傳送虛擬現實  514

8.6體驗創建過程  514

8.7本章小結  516

第9章體驗概念與設計：應用虛擬現實解決問題  518

9.1虛擬現實能實現你的目標嗎  518

9.2構思新的虛擬現實應用程序  522

9.2.1從其他媒介改編  522

9.2.2從現有的虛擬現實體驗汲取靈感或改編  526

9.2.3從頭開始創造新的虛擬現實體驗  527

9.3豐富的應用領域  527

9.4虛擬現實體驗範例  537

9.5設計虛擬現實體驗  542

9.5.1設計要謹慎  542

9.5.2原型  543

9.5.3設計要考慮繫統  543

9.5.4設計要考慮場地  544

9.5.5設計要考慮受眾  545

9.5.6設計要吸引受眾  547

9.5.7考慮社交交互  547

9.5.8考慮設計權衡  548

9.5.9設計用戶目標  549

9.5.10設計體驗的結束  549

9.5.11用戶測試  552

9.5.12文檔、部署和評估體驗  552

9.6虛擬現實設計的過去與未來  553

9.7本章小結  554

*10章虛擬現實：過去，現在，未來  556

10.1虛擬現實的現狀  556

10.1.1技術萌芽期  557

10.1.2期望膨脹期  558

10.1.3幻滅期  558

10.1.4復蘇期  558

10.1.5成熟期  559

10.2虛擬現實的成熟  560

10.2.1實驗室中的虛擬現實  560

10.2.2課堂中的虛擬現實  562

10.2.3過渡：大眾用戶的吸引力媒介  563

10.3虛擬現實的趨勢  564

10.3.1增強現實的應用增加  565

10.3.2更少的累贅  567

10.3.3更高的感官保真度  568

10.3.4軟件可用性  569

10.3.5新驅動/顛覆性技術  570

10.4對技術的回顧與預測  571

10.4.1顯示技術  572

10.4.2輸入技術  576

10.4.3軟件  579

10.4.4應用程序軟件的未來  582

10.5本章小結：未來已來  583

參考文獻一