本书共分四部分，23章。第 一部分阐述了增强和沉浸式显示器以及它们的历史，虚拟空间的概念；第二部分探索使我们能够从视觉上感知真实世界和虚拟世界的生理过程，包括视觉机制、头戴式显示装置的组成、增强性显示装置、沉浸式显示装置、听觉机制、听觉显示装置、触觉机制、触觉和力反馈装置等内容；第三部分挖掘增强现实和虚拟现实在多个领域的应用，具体包括游戏和娱乐、建筑与施工、科学与工程、健康与医疗、航空航天与国防、教育、信息控制与大数据可视化等领域；第四部分首先探讨使用这些先进的可视化工具可能导致的并发症和副作用，以及解决办法，然后探讨这些技术的兴起带来的法律、社会和伦理方面的问题，后讨论这些关键技术的下一个重大进展及短期和长期前景。

目　　录?Contents
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前　　言
第一部分　增强现实和虚拟现实概述
第1章　计算机产生的世界  2
1.1　什么是增强现实  2
1.1.1　平视显示器  3
1.1.2　头戴式瞄准具和显示器  5
1.1.3　智能眼镜和增强型显示器  5
1.2　什么是虚拟现实  7
1.3　结论  9
第2章　了解虚拟空间  10
2.1　视觉空间的定义和内容  10
2.1.1　视觉和物体空间  11
2.1.2　内容  11
2.2　三维空间中的位置与方向定义  12
2.2.1　位置的定义  13
2.2.2　方向与旋转的定义  14
2.3　导航  15
2.4　结论  16
第二部分 理解人的感官与其输入/输出设备的关系
第3章　视觉的机制  18
3.1　视觉通路  18
3.1.1　进入眼睛  19
3.1.2　映像的形成与探测  22
3.2　空间视觉和深度感知线索  25
3.2.1　非来自于视网膜的信息线索  25
3.2.2　双眼视觉信息线索  27
3.2.3　单眼视觉信息线索  29
3.3　结论  36
第4章头戴式显示装置的组成技术…  37
4.1　显示装置的基础知识  37
4.1.1　视觉方式  37
4.1.2　显示装置的类型  39
4.1.3　成像和显示技术  39
4.2　相关术语和概念  44
4.2.1　关于光  45
4.2.2　显示装置的性能和特性  45
4.3　视觉结构  47
4.4　结论  52
第5章　增强性显示装置  53
5.1　双眼双通道式增强现实显示装置  53
5.1.1　Epson Moverio BT-300  53
5.1.2　Lumus的DK-50开发套件  55
5.1.3　AtheerAiR眼镜  56
5.1.4　DAQRI智能头盔  58
5.1.5　Osterhout设计集团的R-7智能眼镜  59
5.1.6　NVIS公司的nVisor ST50  61
5.1.7　微软公司的HoloLens  62
5.1.8　索尼的SmartEyeglass SED-E1  63
5.2　单眼式增强现实显示装置  65
5.2.1　Vuzix的M100智能眼镜  65
5.2.2　Vuzix的M300智能眼镜  66
5.2.3　Google Glass  67
5.3　结论  69
第6章　完全沉浸式显示装置  71
6.1　个人电脑-控制台驱动的显示装置  71
6.1.1　Oculus Rift CV1  71
6.1.2　HTC Vive  73
6.1.3　Sony PlayStation VR  75
6.1.4　开放源码虚拟现实开发工具包  76
6.2　基于智能手机的显示装置  78
6.2.1　Google Cardboard  78
6.2.2　三星GearVR  79
6.3　计算机辅助虚拟环境和墙壁式虚拟环境  80
6.4　半球形和球形  83
6.5　结论  84
第7章　听觉的机制  85
7.1　定义声音  85
7.1.1　回声和混响  86
7.1.2　听觉的动态范围  87
7.2　听觉通道  87
7.2.1　外耳  88
7.2.2　中耳  89
7.2.3　内耳  89
7.2.4　从单耳听觉到双耳听觉  92
7.3　声音线索和三维定位  92
7.4　前庭系统  96
7.5　结论  97
第8章　听觉显示装置  98
8.1　传统的音频设备  98
8.1.1　单耳音频  98
8.1.2　立体音频  99
8.1.3　环绕声  101
8.1.4　双耳音频录制  103
8.2　结论  111
第9章　触觉的机制  112
9.1　触觉的科学  112
9.2　皮肤的解剖结构和组成  113
9.2.1　皮肤的层状结构  113
9.2.2　触觉  114
9.2.3　运动感觉  121
9.3　结论  123
第10章　触觉和力反馈装置  124
10.1　触错觉  124
10.2　触觉反馈装置  125
10.2.1　Gloveone  126
10.2.2　TeslaSuit  128
10.2.3　幻触音频和触觉声转导  130
10.2.4　SubPac  130
10.2.5　Woojer  130
10.2.6Clark Synthesis公司的Full Contact Audio触觉音频转导器  132
10.3　力反馈装置  132
10.3.1　CyberGlove Systems公司的CyberGrasp  133
10.3.2　Geomagic Touch X幻触装置  134
10.4　结论  135
第11章跟踪位置、方向和运动的感应器  136
11.1　感应器技术简介  136
11.2　光学跟踪器  137
11.2.1　多摄像头光学跟踪器  137
11.2.2　光学感应器  138
11.2.3　微软的Kinect  140
11.3　信标跟踪器  141
11.4　电磁跟踪器  142
11.5　惯性感应器  143
11.5.1　惯性感应器的功能原理  144
11.5.2　集成案例  144
11.6　声学感应器  145
11.7　结论  147
第12章　导航和交互的实现装置  148
12.1　二维和三维交互及导航的对比  148
12.2　手动界面的重要性  149
12.3　手和手势跟踪  150
12.3.1　手套  150
12.3.2　双棒/成对控制器  152
12.4　全身跟踪  154
12.5　游戏和娱乐界面  155
12.6　通过意识导航  156
12.7　结论  157
第三部分　增强和虚拟现实的应用
第13章　游戏与娱乐  160
13.1　虚拟现实与艺术  160
13.2　游戏  161
13.2.1　单人第一人称游戏  161
13.2.2　多人第一人称游戏  162
13.2.3　大型多人第一人称游戏  162
13.2.4　基于位置的娱乐  163
13.3　沉浸式视频/电影虚拟现实  164
13.4　结论  166
第14章　建筑与施工  167
14.1　人造空间  167
14.2　建筑设计：Mangan Group Architects  168
14.3　施工管理  169
14.3.1　Mortenson Construction  170
14.3.2　Nabholz Construction  172
14.4　房地产销售应用  173
14.5　建筑声学  174
14.6　结论  174
第15章　科学与工程  175
15.1　模拟与创新  175
15.2　船舶制造与海洋工程  175
15.2.1英国皇家海军26型全球战斗舰  176