虛擬現(xiàn)實技術(shù)及在航空航天中的應用

第1章 緒論 1．1 虛擬現(xiàn)實(VR)概念 1．1．1 VR定義 1．1．2 VR歷史起源 1．1．3 VR技術(shù)優(yōu)點 1．2 VR系統(tǒng)特征與基本組成 1．2．1 VR系統(tǒng)特征 1．2．2 VR系統(tǒng)基本組成 1．3 VR系統(tǒng)分類 1．3．1 桌面式VR系統(tǒng) 1．3．2 頭盔顯示或沉浸式VR系統(tǒng) 1．3．3 增強疊加顯示VR系統(tǒng) 1．3．4 分布式VR系統(tǒng) 1．4 VR技術(shù)應用領(lǐng)域 思考題 參考文獻第2章 人的能力及特征 2．1 信息接受 2．1．1 感覺和知覺的特征 2．1．2 視覺機能及其特征 2．1．3 聽覺 2．1．4 其他感覺機能與特征 2．2 人的信息處理系統(tǒng) 2．2．1 信息存儲 2．2．2 分析、綜合 2．2．3 決策 2．2．4 信息處理能力 2．3 執(zhí)行器 2．3．1 肉和骨骼 2．3．2 人的運動輸出 思考題 參考文獻第3章 視景生成理論 3．1 概述 3．1．1 視景生成系統(tǒng)組成 3．1．2 視景生成工作過程 3．2 視景的內(nèi)部表示 3．2．1 圖形學表示 3．2．2 圖像表示 3．2．3 視景的高層內(nèi)部表示 3．3 生成真實感三維圖形的基本理論 3．3．1 曲線曲面的數(shù)學基礎(chǔ) 3．3．2 光線跟蹤技術(shù) 3．3．3 輻射度方法 思考題 參考文獻第4章 虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的常用算法 4．1 概述 4．2 真實感圖形的繪制 4．2．1 消隱算法 4．2．2 光照模型 4．2．3 紋理映射 4．3 層次細節(jié)簡化技術(shù) 4．3．1 LOD技術(shù) 4．3．2 網(wǎng)格簡化算法 4．3．3 基于頂點聚類的模型簡化算法 4．3．4 基于刪除操作的模型簡化算法 4．3．5 基于漸進網(wǎng)格的模型簡化算法 4．4 碰撞檢測 4．4．1 概述 4．4．2 包圍盒法 思考題 參考文獻第5章 虛擬現(xiàn)實人一機交互設(shè)備 5．1 立體顯示原理 5．1．1 人眼的結(jié)構(gòu)與立體視覺機制 5．1．2 立體顯示原理 5．2 立體顯示設(shè)備 5．2．1 HMD 5．2．2 BOOM 5．2．3 立體眼鏡 5．2．4 立體投影顯示 5．2．5 3D顯示器 5．2．6 墻式立體顯示器 5．3 虛擬環(huán)境中的位置跟蹤設(shè)備 5．3．1 位置跟蹤的方式 5．3．2 位置跟蹤器的性能指標 5．3．3 位置跟蹤技術(shù)的類型 5．3．4 虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中不良跟蹤的后果 5．4 觸覺與力覺反饋裝置 5．4．1 觸覺與力覺反饋的原理 5．4．2 觸覺與力覺反饋裝置的種類 5．5 VR的3D聲音系統(tǒng) 5．6 VR硬件的系統(tǒng)集成 思考題 參考文獻第6章 手勢的合成與識別 6．1 概述 6．2 人手結(jié)構(gòu)特點及運動特性 6．2．1 關(guān)節(jié)的運動分析 6．2．2 關(guān)節(jié)的約束 6．3 手勢合成 6．4 手勢識別 6．4．1 手勢識別原理 6．4．2 手勢建模與手勢輸入 6．4．3 手勢識別方法 思考題 參考文獻第7章 開發(fā)環(huán)境和開發(fā)平臺 7．1 圖形API：OpenGL和Direct3D 7．1．1 OpenGL 7．1．2 Direct3D 7．2 三維視景生成軟件 7．2．1 IRIS Performer 7．2．2 Vega 7．2．3 Vega Prime 7．2．4 VTree 7．2．5 Virtools 7．3 硬件計算平臺 7．3．1 Silicon Graphics-Onyx4 7．3．2 SGI Onyx300 7．3．3 simFUSION 6000 7．4 小結(jié) 思考題 參考文獻第8章 飛行器的虛擬制造 8．1 概述 8．1．1 虛擬制造的概念 8．1．2 虛擬制造的分類 8．1．3 虛擬制造的主要特點 8．2 虛擬制造的關(guān)鍵技術(shù) 8．2．1 建模技術(shù) 8．2．2 仿真技術(shù) 8．2．3 虛擬現(xiàn)實技術(shù) 8．3 虛擬制造的應用領(lǐng)域 8．4 虛擬制造技術(shù)在航空領(lǐng)域應用的成功案例 8．4．1 三維數(shù)字化飛機設(shè)計制造技術(shù) 8．4．2 波音飛機的虛擬制造 8．4．3 我國首架數(shù)字化電子樣機 思考題 參考文獻第9章 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在航天工程中的典型應用 9．1 哈勃太空望遠鏡維護的虛擬訓練 9．1．1 哈勃太空望遠鏡的概況 9．1．2 虛擬訓練技術(shù) 9．1．3 訓練及評價方法 9．2 虛擬風洞技術(shù) 9．2．1 風洞與虛擬風洞的概念 9．2．2 虛擬風洞的系統(tǒng)基本組成 9．2．3 虛擬風洞軟件工具 9．2．4 虛擬風洞技術(shù)的發(fā)展方向 9．3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在航天工效學研究中的應用 9．3．1 空間實驗室艙內(nèi)視覺環(huán)境研究 9．3．2 虛擬環(huán)境中人的操作判斷及反應特性研究 9．3．3 航天器交會對接人工控制設(shè)計與人一機結(jié)合特性研究 9．3．4 虛擬環(huán)境下的認知工效學研究思考題參考文獻