下一代空間計算：AR與VR創(chuàng)新理論與實踐（全彩）

序言.xv
前言xvii
第 1 部分　跨越數(shù)字和現(xiàn)實的設(shè)計與藝術(shù)
第 1 章　人類與計算機的交互3
常用術(shù)語 ..3
概述 4
歷代的人機交互模態(tài) ：20 世紀(jì)之前 ..4
歷代的人機交互模態(tài) ：第二次世界大戰(zhàn)期間 6
歷代的人機交互模態(tài) ：第二次世界大戰(zhàn)之后 7
歷代的人機交互模態(tài) ：個人計算機崛起的時代 10
歷代的人機交互模態(tài) ：計算機微型化的時代 . 11
為何要回顧這些歷史 .. 13
常見的 HCI 模式 . 13
新的人機交互模態(tài) 18
空間計算設(shè)備的人機交互模態(tài)現(xiàn)狀 . 19
沉浸式計算系統(tǒng)當(dāng)前所用的控制器 . 19
身體追蹤技術(shù) 21
關(guān)于手追蹤和手勢識別的注記 .. 22
下一代語音輸入、手勢輸入和硬件輸入 . 22
第 2 章　為感官而設(shè)計，不要為設(shè)備而設(shè)計. 26
展望未來 26
感知技術(shù)概覽 . 27
我們?yōu)檎l打造這樣的未來 . 29
女性在 AI 中扮演的角色 . 32
感官設(shè)計 33
感官設(shè)計概述 33
五項感官設(shè)計原則 35
1. 直覺體驗是多感官的 35
2. 3D 將會觸手可及 .. 36
3. 設(shè)計要自然而符合物理原理. 37
4. 設(shè)計無法完全可控 37
5. 釋放空間協(xié)作的力量 38
Adobe 的 AR 故事. 38
結(jié)語 . 39
第 2 部分　擴展現(xiàn)實如何改變數(shù)字藝術(shù)
第 3 章　VR 藝術(shù). .43
一種更自然的 3D 藝術(shù)創(chuàng)作方式 43
VR 動畫 . 49
第 4 章　3D 藝術(shù)優(yōu)化..52
概述 . 52
建議 53
理想的解決方案 .. 54
拓撲結(jié)構(gòu) . 55
烘焙 58
繪制調(diào)用 63
使用 VR 工具進行 3D 藝術(shù)創(chuàng)作 63
使用現(xiàn)成的 3D 模型與重新制作 64
結(jié)語 . 64
第 3 部分　硬件、SLAM、追蹤
第 5 章　計算機視覺如何讓 AR 成為可能67
我們是誰 67
AR 簡史 . 68
為何以及如何選擇 AR 平臺 70
作為開發(fā)者，我應(yīng)該選擇哪個平臺，為何要如此選擇 .. 70
AR 效果具有不確定性 . 70
軟硬件集成. 72
光學(xué)校準(zhǔn) . 73
慣性校準(zhǔn) . 74
追蹤技術(shù)的未來展望 . 76
AR 計算機視覺技術(shù)的未來展望 . 78
地圖 . 80
多人 AR 的工作原理 . 84
最具挑戰(zhàn)性的部分 . 85
重定位的工作原理 . 86
AR 中重定位的研究現(xiàn)狀 87
重定位問題會有消費級的解決方案嗎.. 88
難道谷歌公司或蘋果公司無法給出消費級的解決方案嗎 .. 89
重定位不等于多人 AR . 90
當(dāng)前 App 的重定位實際是怎么做的 . 91
AR 平臺 . 94
蘋果的 ARKit 94
解密一些謎團 95
ARCore 是不是輕量級的 Tango .. 96
應(yīng)該開始基于 ARCore 構(gòu)建 AR 應(yīng)用嗎 .. 98
Tango、HoloLens、Vuforia 以及其他 AR 平臺 .. 98
其他開發(fā)建議 . 99
光照 99
多人 AR — 到底難在何處 . 100
用戶通過 AR 進行社交活動 101
AR 應(yīng)用如何連接現(xiàn)實世界并確定自身位置 .. 101
AR 應(yīng)用如何理解現(xiàn)實世界的事物并與之連接 . 102
AR 云 103
我所想象的 AR 云 104
AR 云有多重要 . 104
AR 云到底是什么 . 104
為什么媒體對 ARKit 和 ARCore“不感冒” 105
構(gòu)建出色的 AR 應(yīng)用還缺少什么 . 105
今天的移動云能否勝任這項工作 . 106
離開 AR 云，ARKit/ARCore 是否毫無用處 .. 106
AR 云的黎明 .. 106
更大的圖景 — 隱私數(shù)據(jù)和 AR 云數(shù)據(jù) .. 108
術(shù)語表 111
第 4 部分　創(chuàng)建跨平臺的 VR/AR 應(yīng)用
第 6 章　VR/AR 跨平臺方法論115
為什么需要跨平臺 . 115
游戲引擎的作用 .. 117
理解 3D 圖形 118
虛擬相機 .. 118
自由度 119
游戲設(shè)計的可移植性教程 .. 121
簡化控制器的輸入 . 123
開發(fā)步驟 1 ：設(shè)計基本界面 123
開發(fā)步驟 2 ：平臺集成 .. 125
總結(jié) .. 128
第 7 章　VRTK ：社區(qū)開源框架..130
什么是 VRTK，為什么大家會使用 VRTK 130
VRTK 的歷史 131
SteamVR Unity Toolkit 的誕生 131
VRTK v4 . 133
VRTK 的未來 133
VRTK 的成功 134
開始使用 VRTK v4 . 135
第 8 章　三項 VR/AR 最佳開發(fā)實踐..140
VR/AR 開發(fā)的難度大 .. 140
處理移動 . 141
VR 中的移動機制 . 142
AR 中的移動機制 . 147
有效地利用音效 .. 149
VR 中的音效 .. 150
AR 中的音效 .. 152
常見的交互范式 .. 153
VR 背包系統(tǒng) .. 153
AR 射線檢測 .. 156
結(jié)語 .. 158
第 5 部分　增強數(shù)據(jù)表示 ：空間計算中的數(shù)據(jù)可視化與人工智能
第 9 章　數(shù)據(jù)與機器學(xué)習(xí)可視化在空間計算中的開發(fā)與設(shè)計.161
概述 .. 161
理解數(shù)據(jù)的可視化 . 162
空間計算中數(shù)據(jù)與機器學(xué)習(xí)的可視化法則 163
為什么數(shù)據(jù)與機器學(xué)習(xí)的可視化能在空間計算中發(fā)揮作用 . 164
數(shù)據(jù)可視化設(shè)計隨著 XR 的出現(xiàn)而發(fā)展 .. 164
在 XR 中呈現(xiàn) 2D 數(shù)據(jù)與 3D 數(shù)據(jù) 166
空間計算中的 2D 數(shù)據(jù)可視化 VS 3D 數(shù)據(jù)可視化 166
空間計算中的數(shù)據(jù)可視化交互 167
動畫 .. 168
失敗的數(shù)據(jù)可視化設(shè)計 169
良好的數(shù)據(jù)可視化設(shè)計能夠優(yōu)化 3D 空間 . 169
“節(jié)省時間感覺就像一切變得簡單了” . 170
數(shù)據(jù)表示、信息圖表與交互 . 170
什么是數(shù)據(jù)可視化 .. 171
數(shù)據(jù)可視化與大數(shù)據(jù)或機器學(xué)習(xí)可視化之間的區(qū)別 171
如何創(chuàng)建數(shù)據(jù)可視化 ：數(shù)據(jù)可視化的構(gòu)建流程 . 172
WebXR ：在 Web 端構(gòu)建數(shù)據(jù)可視化 172
數(shù)據(jù)可視化在 XR 中遭遇的挑戰(zhàn) 173
數(shù)據(jù)可視化的行業(yè)案例 174
3D 重建與直接操作真實數(shù)據(jù) ：XR 中的解剖結(jié)構(gòu) 176
近距離了解 Glass Brain. 176
TVA Surg 醫(yī)學(xué)成像 VR 模塊 .. 177
人人都能做數(shù)據(jù)可視化 ：XR 中的開源數(shù)據(jù)可視化 . 177
生物大分子數(shù)據(jù)的可視化 179
實踐教程 ：如何在空間計算中創(chuàng)建數(shù)據(jù)可視化 . 179
如何創(chuàng)建數(shù)據(jù)可視化 ：資源 . 181
結(jié)語 .. 182
參考資料 . 182
資源 .. 183
數(shù)據(jù)可視化工具 184
機器學(xué)習(xí)可視化工具 .. 184
數(shù)據(jù)新聞的可視化 .. 184
術(shù)語表 .. 184
第 10 章　AI 角色與行為..186
概述 .. 186
行為 .. 189
現(xiàn)狀 ：響應(yīng)式 AI. 191
適應(yīng)性 192
復(fù)雜性與普遍性 193
可行性 193
賦予系統(tǒng)更高的智能 ：慎思式 AI . 194
機器學(xué)習(xí) . 200
強化學(xué)習(xí) .. 201
深度強化學(xué)習(xí) . 202
模仿學(xué)習(xí) .. 203
自動規(guī)劃與機器學(xué)習(xí)相結(jié)合 .. 204
應(yīng)用 . 204
結(jié)語 .. 205
參考資料 . 206
第 6 部分　體驗現(xiàn)實的應(yīng)用案例
第 11 章　VR 與 AR 醫(yī)療保健生態(tài)系統(tǒng)213
VR/AR 醫(yī)療保健技術(shù)應(yīng)用設(shè)計 .. 214
標(biāo)準(zhǔn)用戶體驗并不直觀 215
布置安定的環(huán)境 216
便利性 216
指導(dǎo)案例 ：帕金森綜合征項目 Insight . 216
Insight 的做法 217
Insight 的構(gòu)建 217
企業(yè) .. 221
醫(yī)療規(guī)劃與指導(dǎo) 222
與醫(yī)療教育相關(guān)的體驗 . 222
與患者相關(guān)的體驗 .. 224
主動式醫(yī)療保健 226
前沿學(xué)術(shù)機構(gòu)的研究案例 .. 226
第 12 章　體育愛好者的 XR 體驗231
概述 .. 231
第 1 部分 ：體育 AR 與 VR 的五大關(guān)鍵法則 234
沒有絕對的實時 235
第 2 部分 ：體育領(lǐng)域產(chǎn)品體驗的進一步發(fā)展 .. 238
第 3 部分 ：打造未來 240
所有權(quán) 243
忠告 . 245
結(jié)語 .. 246
第 13 章　VR 企業(yè)培訓(xùn)案例. 247
概述 ：企業(yè)培訓(xùn)的重要性 .. 247
VR 培訓(xùn)有用嗎 248
案例 ：洪水屋培訓(xùn) . 250
VR 培訓(xùn)適合什么場景？“RIDE”準(zhǔn)則 253
什么是良好的 VR 培訓(xùn) 254
3D 全景視頻 . 255
3D 全景視頻的優(yōu)勢. 256
3D 全景視頻面臨的挑戰(zhàn) .. 256
3D 全景視頻的交互. 256
案例 ：工廠車間培訓(xùn) 260
敘事的重要性 .. 261
案例 ：商店反搶劫應(yīng)急培訓(xùn) . 261
XR 培訓(xùn)的未來 ：超越 3D 全景視頻 263
計算機圖形.. 263
案例 ：職場軟技能培訓(xùn) 263
展望 ：攝影測量技術(shù) 265
展望 ：光場 266
展望 ：AR 培訓(xùn) 266
展望 ：語音識別 .. 267
展望 ：最理想的培訓(xùn)體驗 .. 267
參考資料 . 268
后記..269
關(guān)于作者..271
關(guān)于封面..274