虛擬現(xiàn)實與增強現(xiàn)實技術

定　價：￥79.00

作　者：	趙罡，劉亞醉，韓鵬飛，肖文磊著
出版社：	清華大學出版社
叢編項：	智能制造系列叢書
標　簽：	暫缺

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ISBN：	9787302596547	出版時間：	2022-05-01	包裝：
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內容簡介

　　虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術目前在智能制造中得到了越來越多的應用。本書重點介紹在應用此類技術涉及的關鍵技術，包括繪制技術、人機交互技術、開發(fā)平臺特別是幾何引擎和動力學引擎等，對于其在智能制造中的典型應用給予了專門介紹。書中大部分案例都取自作者所在課題組實際開發(fā)的工程實例，是一本理論與實用兼顧的參考工具書。

作者簡介

　　趙罡，博士，北京航空航天大學教授，博士生導師。國務院學位委員會第七屆學科評議專家組成員（機械工程學科），中國科協(xié)第九屆全國委員會委員，中國圖學學會副理事長兼秘書長，國家智能制造標準化專家咨詢組成員，中國機械行業(yè)卓越工程師教育聯(lián)盟理事。航空高端裝備智能制造工信部重點實驗室主任，北京市高效綠色數控加工工藝及裝備工程技術研究中心主任，北京航空航天大學第八屆學術委員會委員，《圖學學報》和CADDM 等期刊編委。2007 年入選北京市科技新星計劃，2009 年入選教育部新世紀優(yōu)秀人才支持計劃，2009年獲得北京市教學成果一等獎，2014年獲中航工業(yè)集團科學技術獎一等獎，2014年榮獲全國科技優(yōu)秀工作者。研究方向包括數字化設計制造、復雜曲面的造型及數控加工、虛擬現(xiàn)實技術及應用、飛行器數字化裝配等。作為第一負責人已獲得自然科學基金、863面上項目、863重點項目、北京市基金、國防基礎預研、民機預研等多項國j級和省部級科研項目支持。目前已在國內期刊發(fā)表論文200余篇，獲批專利20余項

圖書目錄

Contents目錄

第1章緒論00

1．1VR與AR的概念00

1．1．1VR與AR的定義00

1．1．2VR與AR的發(fā)展簡史00

1．1．3VR和AR的研究現(xiàn)狀00

1．1．4VR與AR的聯(lián)系與區(qū)別0

1．2VR與AR的系統(tǒng)組成與分類0

1．2．1VR系統(tǒng)組成0

1．2．2VR系統(tǒng)分類0

1．2．3VR系統(tǒng)硬件設備0

1．2．4AR系統(tǒng)組成0

1．2．5AR系統(tǒng)分類0

1．2．6AR系統(tǒng)硬件設備0

1．3VR技術與AR技術的應用領域0

1．3．1VR技術的應用0

1．3．2AR技術的應用0

參考文獻0

第2章虛擬現(xiàn)實圖形學基礎0

2．1模型表達和交換0

2．1．1模型表達0

2．1．2模型交換0

2．2繪制基本原理0

2．2．1模型幾何變換0

2．2．2空間投影0

2．2．3光照模型0

2．2．4著色器0

2．2．5紋理映射0

2．3高級繪制技術0

2．3．1模型簡化與LOD技術0

2．3．2光線追蹤0

2．3．3粒子系統(tǒng)0

2．3．4環(huán)境映射0

2．3．5光子映射0

參考文獻0

第3章大數據量幾何模型的繪制0

3．1大規(guī)模復雜CAD模型的預處理方法0

3．1．1大規(guī)模CAD面片模型的場景組織結構0

3．1．2具有模型裝配層次信息的BVH構建方法0

3．1．3面向GPU的模型數據高效壓縮算法0

3．1．4實例分析0

3．2基于模型度量的可見性剔除和LOD自適應繪制算法0

3．2．1模型剔除0

3．2．2模型度量0

3．2．3基于模型度量的可見性剔除0

3．2．4基于模型度量的LOD自適應繪制0

3．2．5實例分析0

3．3基于小波的多分辨率稀疏體素數據壓縮和實時繪制算法

3．3．1背景介紹

3．3．2基于小波的稀疏體素繪制屬性壓縮

3．3．3基于小波的稀疏體素實時繪制算法

3．3．4實例測試

3．4沉浸式環(huán)境立體繪制優(yōu)化

3．4．1背景介紹

3．4．2基于單相機視覺的頭部位置跟蹤

3．4．3頭部和視點的位移映射

3．4．4左右立體圖像的快速生成

3．4．5實例分析

參考文獻

第4章增強現(xiàn)實三維注冊基礎

4．1攝像機模型

4．1．1坐標系定義

4．1．2坐標系轉換

4．1．3攝像機標定

4．2透視投影

4．2．1投影變換

4．2．2投影不變量

4．3三維注冊

4．3．1基于硬件傳感器的跟蹤注冊

4．3．2基于二維標識的跟蹤注冊

4．3．3基于自然特征的無標識跟蹤注冊

參考文獻

第5章面向制造場景的增強現(xiàn)實三維注冊

5．1基于線條特征的三維注冊相關研究

5．1．1基于線條形狀

5．1．2基于硬件傳感器

5．1．3基于拓撲結構

5．2基于直線條特征與移動設備傳感器的初始化注冊方法

5．2．1基于移動設備傳感器的旋轉矩陣求解

5．2．2基于線條匹配的平移向量求解

5．2．3三維空間豎直線條提取

5．2．4實例分析

5．3基于直線條特征的位姿實時跟蹤方法

5．3．1RAPiD方法

5．3．2問題與改進

5．3．3基于直線條特征的位姿實時跟蹤方法

5．3．4實例分析

5．4基于輪廓特征的初始化注冊方法

5．4．1輪廓提取與預定位

5．4．2旋轉矩陣求解

5．4．3平移參數校正

5．4．4實例分析

5．5基于一般線條特征與VISLAM的位姿實時跟蹤方法

5．5．1RAPiD方法優(yōu)化

5．5．2基于線條特征與VISLAM的混合跟蹤

5．5．3實例分析

5．6基于線條特征的增強現(xiàn)實裝配輔助原型系統(tǒng)

5．6．1基于移動終端觸控交互的線條模型及控制點自動提取

5．6．2基于線條模型引導的快速準確初始化

5．6．3原型系統(tǒng)

參考文獻

第6章內核引擎與開發(fā)平臺

6．1內核引擎

6．1．1幾何造型內核

6．1．2繪制引擎

6．1．3動力學引擎

6．2開發(fā)平臺

6．2．1Unity 3D

6．2．2Unreal Engine

6．2．3Metaio

6．2．4Vuforia

6．2．5ARKit

參考文獻

第7章VR/AR與數字孿生

7．1數字孿生簡介

7．1．1數字孿生的發(fā)展歷程

7．1．2數字孿生在制造中的應用

7．2典型案例: 數控加工中的數字孿生+VR技術

7．2．1數字孿生系統(tǒng)總體架構

7．2．2加工過程幾何仿真算法

7．2．3離散幾何模型的三維可視化

7．2．4驗證環(huán)境和典型零件

7．3典型案例: 飛機裝配中的數字孿生+AR技術

7．3．1基于AR的線纜接頭裝配過程可視化

7．3．2基于AR的支架安裝狀態(tài)檢測

7．3．3基于云服務的裝配狀態(tài)監(jiān)控集成控制系統(tǒng)

7．4典型案例: 發(fā)動機裝配中的數字孿生+VR技術

7．4．1多元傳感融合測量系統(tǒng)

7．4．2發(fā)動機裝配信息融合與可視化軟件系統(tǒng)

參考文獻

第8章VR/AR在制造領域中的應用

8．1產品設計

8．1．1虛擬設計

8．1．2虛擬樣機

8．2運營管理

8．2．1生產系統(tǒng)的運行仿真

8．2．2數字工廠

8．3制造過程

8．3．1增材制造

8．3．2虛擬裝配與維修

8．3．3質量檢測

8．3．4工業(yè)仿真

參考文獻