譯者序
推薦序
本書作者
第0章　引言 1
0.1　虛擬現實的起源 2
0.2　基本概念介紹 6
0.2.1　虛擬現實 6
0.2.2　增強現實 9
0.3　虛擬現實的出現 10
0.3.1　簡短的歷史 10
0.3.2　參與者之間的革命 14
0.3.3　技術革命 14
0.3.4　一場使用和用戶的革命 15
0.4　本書內容概述 16
0.5　參考書目 18
第1章　新的應用 20
1.1　新的工業應用 20
1.1.1　工業領域的虛擬現實 20
1.1.2　增強現實和工業應用 21
1.1.3　用于工業復興的VR-AR 22
1.1.4　增強現實如何呢？ 28
1.2　計算機輔助手術 30
1.2.1　簡介 30
1.2.2　虛擬現實和學習模擬 31
1.2.3　增強現實和干預計劃 35
1.2.4　手術中的增強現實 38
1.2.5　現狀和未來前景 42
1.3　可持續城市 43
1.3.1　城市中的助行器 43
1.3.2　房屋與建筑學 46
1.3.3　城市和都市生活 49
1.3.4　邁向可持續城市系統 53
1.4　創新、融合和可適應社會 55
1.4.1　教育領域 55
1.4.2　藝術和文化遺產領域 59
1.4.3　結論 64
1.5　參考書目 65
第2章　VR-AR的普及 75
2.1　新設備 75
2.1.1　簡介 75
2.1.2　定位和定向設備 75
2.1.3　恢復設備 81
2.1.4　技術挑戰和展望 95
2.1.5　關于新設備的結論 101
2.2　新軟件 102
2.2.1　簡介 102
2.2.2　開發3D應用程序 104
2.2.3　管理外圍設備 106
2.2.4　VR-AR專用軟件解決方案 108
2.2.5　結論 109
2.3　參考書目 110
第3章　復雜性和科學挑戰 112
3.1　復雜性簡介 112
3.1.1　物理模型和碰撞檢測 112
3.1.2 填充3D環境：從單個虛擬對象擴展到場景中復雜多樣的虛擬對象 116
3.1.3　實現3D自然交互的困難 121
3.1.4　合成觸覺反饋的困難 124
3.2　增強現實中的真實-虛擬關系 130
3.2.1　獲取與恢復設備 131
3.2.2　姿勢計算 131
3.2.3　逼真的渲染 135
3.3 3D交互帶來的復雜性和科學挑戰 136
3.3.1　簡介 136
3.3.2 圍繞3D交互環的復雜性與挑戰 136
3.3.3 挑戰1：用于交互的感覺運動動作 137
3.3.4　挑戰2：多感官反饋 139
3.3.5　挑戰3：用戶感知 141
3.3.6　結論 142
3.4　視覺感知 142
3.4.1 與不安、疲勞、身體不適相關的詞匯 143
3.4.2　顯示因素 146
3.4.3　結論 150
3.5　評估 150
3.5.1　本節的目標及范圍 150
3.5.2　評估：一個復雜的問題 150
3.5.3 人類受試者參與的評估使用研究 154
3.5.4　要克服的缺陷 158
3.5.5 衡量績效和行為的演變，表征參與者 160
3.5.6　結論和展望 164
3.6　參考書目 164
第4章 面向與世界更加緊密相連的VE 180
4.1　AR的“艱難”科學挑戰 180
4.1.1　選擇顯示設備 180
4.1.2　空間定位 182
4.2　AR中從不或很少涉及的問題 184
4.2.1　簡介 184
4.2.2　通過屏幕或HMD交互 185
4.3　空間增強現實 187
4.3.1 現實世界與虛擬世界的交融 187
4.3.2　當前的演變 187
4.4　在增強現實中存在 188
4.4.1 實際存在是虛擬環境中存在的模型嗎？ 188
4.4.2 混合現實：現實與虛擬二進制對抗的終結？ 189
4.4.3　從混合現實到混合存在 190
4.4.4 增強現實：一個完整的環境 191
4.5　觸覺表面上的3D交互 191
4.5.1　3D交互 191
4.5.2 觸覺表面上的3D交互：3D操作、控制視覺和多面立體顯示 193
4.6　參考書目 196
第5章　科學和技術的前景 201
5.1　娛樂領域可預見的變革 201
5.1.1　簡介 201
5.1.2 定義一個新的多態沉浸媒介 202
5.1.3　承諾的體驗 204
5.1.4　展望 207
5.2　腦機接口 209
5.2.1　腦機接口：簡介和定義 209
5.2.2　BCI不能做的事 210
5.2.3　BCI的工作原理 211
5.2.4　BCI的現有應用 212
5.2.5　BCI的未來 216
5.3　虛擬現實中的替代感知 217
5.3.1　簡介 217
5.3.2　偽感覺反饋 218
5.3.3　運動的替代感知 221
5.3.4　改變對自己身體的感知 222
5.3.5　結論 226
5.4　參考書目 227
第6章 VR-AR普及的挑戰和風險 232
6.1　簡介 232
6.2　健康與舒適度問題 234
6.2.1　不同的問題 234
6.2.2　感覺運動失調 235
6.3　避免不適和不安的解決方案 237
6.3.1　流程的表示 237
6.3.2 減輕對視覺-前庭失調的影響 238
6.3.3 通過調整交互范式來消除視覺-前庭失調 238
6.3.4 通過調整接口來消除視覺-前庭失調 239
6.3.5　適應的困難程度 239
6.4　結論 240
6.5　參考書目 240
結語　VR-AR在10年后會是什么樣子? 242
后記 245