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185千字 字数
2022-04-01 发行日期
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主编推荐语

助力制造强国战略，满足多方位需求，多视角解读智能制造。

内容简介

虚拟现实和增强现实技术目前在智能制造中得到了越来越多的应用。

本书重点介绍在应用此类技术涉及的关键技术，包括绘制技术、人机交互技术、开发平台特别是几何引擎和动力学引擎等，对于其在智能制造中的典型应用给予了专门介绍。

书中大部分案例都取自作者所在课题组实际开发的工程实例，是一本理论与实用兼顾的参考工具书。

目录

  • 版权信息
  • 作者简介
  • 内容简介
  • 智能制造系列丛书编委会名单
  • Foreword 丛书序1
  • Foreword 丛书序2
  • Preface 前言
  • 第1章 绪论
  • 1.1 VR与AR的概念
  • 1.1.1 VR与AR的定义
  • 1.1.2 VR与AR的发展简史
  • 1.1.3 VR和AR的研究现状
  • 1.1.4 VR与AR的联系与区别
  • 1.2 VR与AR的系统组成与分类
  • 1.2.1 VR系统组成
  • 1.2.2 VR系统分类
  • 1.2.3 VR系统硬件设备
  • 1.2.4 AR系统组成
  • 1.2.5 AR系统分类
  • 1.2.6 AR系统硬件设备
  • 1.3 VR技术与AR技术的应用领域
  • 1.3.1 VR技术的应用
  • 1.3.2 AR技术的应用
  • 参考文献
  • 第2章 虚拟现实图形学基础
  • 2.1 模型表达和交换
  • 2.1.1 模型表达
  • 2.1.2 模型交换
  • 2.2 绘制基本原理
  • 2.2.1 模型几何变换
  • 2.2.2 空间投影
  • 2.2.3 光照模型
  • 2.2.4 着色器
  • 2.2.5 纹理映射
  • 2.3 高级绘制技术
  • 2.3.1 模型简化与LOD技术
  • 2.3.2 光线追踪
  • 2.3.3 粒子系统
  • 2.3.4 环境映射
  • 2.3.5 光子映射
  • 参考文献
  • 第3章 大数据量几何模型的绘制
  • 3.1 大规模复杂CAD模型的预处理方法
  • 3.1.1 大规模CAD面片模型的场景组织结构
  • 3.1.2 具有模型装配层次信息的BVH构建方法
  • 3.1.3 面向GPU的模型数据高效压缩算法
  • 3.1.4 实例分析
  • 3.2 基于模型度量的可见性剔除和LOD自适应绘制算法
  • 3.2.1 模型剔除
  • 3.2.2 模型度量
  • 3.2.3 基于模型度量的可见性剔除
  • 3.2.4 基于模型度量的LOD自适应绘制
  • 3.2.5 实例分析
  • 3.3 基于小波的多分辨率稀疏体素数据压缩和实时绘制算法
  • 3.3.1 背景介绍
  • 3.3.2 基于小波的稀疏体素绘制属性压缩
  • 3.3.3 基于小波的稀疏体素实时绘制算法
  • 3.3.4 实例测试
  • 3.4 沉浸式环境立体绘制优化
  • 3.4.1 背景介绍
  • 3.4.2 基于单相机视觉的头部位置跟踪
  • 3.4.3 头部和视点的位移映射
  • 3.4.4 左右立体图像的快速生成
  • 3.4.5 实例分析
  • 参考文献
  • 第4章 增强现实三维注册基础
  • 4.1 摄像机模型
  • 4.1.1 坐标系定义
  • 4.1.2 坐标系转换
  • 4.1.3 摄像机标定
  • 4.2 透视投影
  • 4.2.1 投影变换
  • 4.2.2 投影不变量
  • 4.3 三维注册
  • 4.3.1 基于硬件传感器的跟踪注册
  • 4.3.2 基于二维标识的跟踪注册
  • 4.3.3 基于自然特征的无标识跟踪注册
  • 参考文献
  • 第5章 面向制造场景的增强现实三维注册
  • 5.1 基于线条特征的三维注册相关研究
  • 5.1.1 基于线条形状
  • 5.1.2 基于硬件传感器
  • 5.1.3 基于拓扑结构
  • 5.2 基于直线条特征与移动设备传感器的初始化注册方法
  • 5.2.1 基于移动设备传感器的旋转矩阵求解
  • 5.2.2 基于线条匹配的平移向量求解
  • 5.2.3 三维空间竖直线条提取
  • 5.2.4 实例分析
  • 5.3 基于直线条特征的位姿实时跟踪方法
  • 5.3.1 RAPiD方法
  • 5.3.2 问题与改进
  • 5.3.3 基于直线条特征的位姿实时跟踪方法
  • 5.3.4 实例分析
  • 5.4 基于轮廓特征的初始化注册方法
  • 5.4.1 轮廓提取与预定位
  • 5.4.2 旋转矩阵求解
  • 5.4.3 平移参数校正
  • 5.4.4 实例分析
  • 5.5 基于一般线条特征与VI-SLAM的位姿实时跟踪方法
  • 5.5.1 RAPiD方法优化
  • 5.5.2 基于线条特征与VI-SLAM的混合跟踪
  • 5.5.3 实例分析
  • 5.6 基于线条特征的增强现实装配辅助原型系统
  • 5.6.1 基于移动终端触控交互的线条模型及控制点自动提取
  • 5.6.2 基于线条模型引导的快速准确初始化
  • 5.6.3 原型系统
  • 参考文献
  • 第6章 内核引擎与开发平台
  • 6.1 内核引擎
  • 6.1.1 几何造型内核
  • 6.1.2 绘制引擎
  • 6.1.3 动力学引擎
  • 6.2 开发平台
  • 6.2.1 Unity 3D
  • 6.2.2 Unreal Engine
  • 6.2.3 Metaio
  • 6.2.4 Vuforia
  • 6.2.5 ARKit
  • 参考文献
  • 第7章 VR/AR 与数字孪生
  • 7.1 数字孪生简介
  • 7.1.1 数字孪生的发展历程
  • 7.1.2 数字孪生在制造中的应用
  • 7.2 典型案例：数控加工中的数字孪生+VR技术
  • 7.2.1 数字孪生系统总体架构
  • 7.2.2 加工过程几何仿真算法
  • 7.2.3 离散几何模型的三维可视化
  • 7.2.4 验证环境和典型零件
  • 7.3 典型案例：飞机装配中的数字孪生+AR技术
  • 7.3.1 基于AR的线缆接头装配过程可视化
  • 7.3.2 基于AR的支架安装状态检测
  • 7.3.3 基于云服务的装配状态监控集成控制系统
  • 7.4 典型案例：发动机装配中的数字孪生+VR技术
  • 7.4.1 多元传感融合测量系统
  • 7.4.2 发动机装配信息融合与可视化软件系统
  • 第8章 VR/AR 在制造领域中的应用
  • 8.1 产品设计
  • 8.1.1 虚拟设计
  • 8.1.2 虚拟样机
  • 8.2 运营管理
  • 8.2.1 生产系统的运行仿真
  • 8.2.2 数字工厂
  • 8.3 制造过程
  • 8.3.1 增材制造
  • 8.3.2 虚拟装配与维修
  • 8.3.3 质量检测
  • 8.3.4 工业仿真
  • 参考文献
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出版方

清华大学出版社

清华大学出版社成立于1980年6月，是由教育部主管、清华大学主办的综合出版单位。植根于“清华”这座久负盛名的高等学府，秉承清华人“自强不息，厚德载物”的人文精神，清华大学出版社在短短二十多年的时间里，迅速成长起来。清华大学出版社始终坚持弘扬科技文化产业、服务科教兴国战略的出版方向，把出版高等学校教学用书和科技图书作为主要任务，并为促进学术交流、繁荣出版事业设立了多项出版基金，逐渐形成了以出版高水平的教材和学术专著为主的鲜明特色，在教育出版领域树立了强势品牌。