●1 虛擬現實技術概論
1.1 虛擬現實的概念與發展歷史
1.1.1 定義
1.1.2 VR/AR的特點
1.1.3 VR/AR的發展歷史
1.2 虛擬現實的沉浸原理
1.2.1 深度暗示
1.2.2 單眼深度暗示
1.2.3 雙眼深度暗示
1.3 虛擬現實繫統與組成
1.3.1 VR繫統組成
1.3.2 AR繫統組成
1.3.3 大型沉浸式VR繫統搭建
1.4 虛擬現實技術的主要應用領域
1.4.1 領域
1.4.2 城市規劃領域
1.4.3 娛樂與藝術領域
1.4.4 醫學應用領域
1.4.5 教育與培訓領域
1.4.6 智能制造領域
習題
2 VR/AR支撐工具集
2.1 OpenGL
2.1.1 OpenGL API
2.1.2 OpenGL的組成
2.2 商業開發工具
2.2.1 Unity3D
2.2.2 時序WebVR虛擬臺
2.3 典型開發工
2.3.1 OpenSceneGraph
2.3.2 PTC Vuforia
2.3.3 Apple ARKit
2.3.4 Google ARCore/s
習題
3 圖形學基礎
3.1 坐標繫統
3.1.1 坐標繫
3.1.2 坐標繫變換
3.2 向量
3.2.1 向量的加法和減法
3.2.2 向量的點乘
3.2.3 向量的叉乘
3.3 二維幾何變換
3.3.1 二移變換
3.3.2 二維旋轉變換
3.3.3 二維比例變換
3.3.4 二維齊次變換
3.3.5 二維級聯變換
3.4 三維幾何變換
3.4.1 三移變換
3.4.2 三維比例變換
3.4.3 三維旋轉變換
3.4.4 三維繞空間任一直線旋轉變換
3.5數和歐拉角
3.5.1數
3.5.2 歐拉角
3.6 投影變換
3.6.1 正交投影
3.6.2 透視投影
3.7 案例
3.7.1 基本OpenGL應用程序生成
3.7.2 OpenGL基素和模型變換
3.7.3 Unity3D項目開發
3.7.4 時序 WebVR虛擬場景搭建
習題
4 三維幾何造型
4.1 三維模型
4.1.1 建模概述
4.1.2 簡單幾何建模
4.2 三維多邊形網格模型
4.2.1 定義
4.2.2 常用數據結構
4.3 三角形網格處理技術
4.3.1 法向量計算
4.3.2 網格細分
4.3.3 網格簡化
4.3.4 規則化
4.3.6 布告牌（billboard）
4.4 消隱
4.4.1 投影變換的二義性
4.4.2 背面剔除
4.4.3 消隱算法
4.5 案例
4.5.1 使用光滑著色模式繪制三角形
4.5.2 深度緩存測試
習題
5 光照與紋理
5.1 圖形渲染流程概述
5.1.1 模型、視圖與投影變換
5.1.2 光柵化
5.1.3 著色
5.2 光源
5.2.1 光源屬性
5.2.2 光與場景對像的交互
5.3 簡單光照模型
5.4 陰影
5.5 紋理算法
5.5.1 圖像紋理
5.5.2 擾動紋理
5.6 案例
5.6.1 繪制光照球體
5.6.2 移動光源
5.6.3 材質屬性
5.6.4 Unity3D光照繫統
5.6.5 時序WebVR光照材質設置
習題
6 動畫與交互
6.1 計算機動畫概述
6.2 基於關鍵幀的動畫
6.2.1 關鍵幀動畫基本方法
6.2.2 關鍵幀動畫應用
6.3 基於物理的動畫
6.3.1 粒子
6.3.2 剛體運動
6.3.3 柔性體
6.4 基於運動學的機構動畫
6.4.1 正向運動學
6.4.2 逆運動學
6.5 案例
6.5.1 雙緩存
6.5.2 Unity3D粒子繫統
6.5.3 時序WebVR動畫編輯
習題
7 VR/AR技術發展趨勢與展望
7.1 數字孿生與VR/AR
7.1.1 數字孿生概述
7.1.2 基於VR/AR的數字李生繫統與關鍵技術
7.2 5G與VR/AR融合
7.2.1 海量數據的低延時傳輸
7.2.2 物聯網的高密度互聯互通
7.2.3 面向雲的VR/AR
7.3 AI與VR/AR深度融合
7.3.1 AI輔助下的VR/AR
7.3.2 VR/AR構建智能助手
習題
參考文獻
