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内容大纲
本书是医学虚拟现实与增强现实技术应用的新工科、新形态教材。本书从虚拟现实与增强现实的基础理论入手，探讨虚拟现实与增强现实的核心技术、输出设备、三维建模以及网络基础知识，内容涵盖虚拟现实与增强现实技术的发展历程、系统类型及应用场景，三维数字化建模的概念、方法和实现过程，Unity 3D等开发工具在医学项目中的应用等。本书通过具体案例展示虚拟现实与增强现实技术在医学教育、医疗实践等方面的应用，展望虚拟现实与增强现实技术在医学领域的发展趋势和前景，为读者提供一个了解这一领域的视角。
本书内容丰富、实用性强，既适合作为医学类高等院校公共基础课程的教学用书，也可作为从事医学虚拟现实与增强现实技术研发和应用人员的参考书。 -
作者介绍
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目录
第1章 虚拟现实概述
1.1 虚拟现实的概念
1.1.1 虚拟现实的定义
1.1.2 虚拟现实的特征和特性
1.1.3 虚拟现实系统的组成
1.2 虚拟现实系统的类型
1.2.1 沉浸式虚拟现实系统
1.2.2 桌面式虚拟现实系统
1.2.3 分布式虚拟现实系统
1.3 虚拟现实主要研究对象
1.4 虚拟现实技术的应用领域
1.5 虚拟现实技术的发展
1.5.1 虚拟现实技术的发展历程
1.5.2 虚拟现实技术的发展趋势
本章小结
第2章 虚拟现实的体系结构
2.1 主流的虚拟现实引擎软件
2.2 虚拟现实绘制流水线
2.2.1 虚拟现实三维模型创建方法
2.2.2 虚拟现实图形绘制流水线
2.2.3 虚拟现实触觉绘制流水线
2.3 虚拟现实常用体系结构
2.3.1 基于PC的体系结构
2.3.2 基于工作站的体系结构
2.3.3 基于可移动设备的体系结构
2.3.4 基于虚拟现实一体机的体系结构
2.4 分布式虚拟现实体系结构
2.4.1 多流水线同步策略
2.4.2 联合定位绘制流水线
2.4.3 PC集群
2.4.4 分布式虚拟现实网络
本章小结
第3章 虚拟现实的核心技术
3.1 三维建模技术
3.1.1 几何建模技术
3.1.2 物理建模技术
3.1.3 行为建模技术
3.2 立体显示技术
3.2.1 双目视差显示技术
3.2.2 全息投影技术
3.3 真实感实时绘制技术
3.3.1 真实感绘制技术
3.3.2 实时绘制技术
3.4 三维虚拟声音
3.4.1 三维虚拟声音与立体声
3.4.2 三维虚拟声音效应
3.5 人机交互技术
3.5.1 手势识别技术
3.5.2 面部表情识别技术
3.5.3 眼动跟踪技术
3.5.4 语音识别技术
3.6 碰撞检测技术
3.6.1 碰撞检测技术的要求和实现方法
3.6.2 碰撞检测技术在人工智能中的应用
本章小结
第4章 虚拟现实系统的输出设备
4.1 虚拟现实系统的图形显示设备
4.1.1 人类的视觉系统
4.1.2 头戴式显示器
4.1.3 沉浸式虚拟现实显示系统
4.1.4 立体眼镜显示设备
4.2 虚拟现实系统的声音输出设备
4.2.1 人类的听觉系统概述
4.2.2 基于HRTF的三维声音输出设备
4.2.3 多扬声器听觉系统
4.3 虚拟现实系统的触觉反馈设备
4.3.1 人类的触觉系统
4.3.2 接触反馈
4.3.3 力反馈
4.3.4 触觉反馈在医学中的应用
本章小结
第5章 三维数字化建模与三维全景
5.1 三维数字化建模概述
5.1.1 三维数字化建模的概念
5.1.2 三维数字化建模系统
5.1.3 三维数字化建模方法
5.1.4 三维数字化建模的发展趋势
5.2 三维全景概述
5.2.1 三维全景的分类
5.2.2 三维全景的特点
5.2.3 三维全景的应用领域
5.3 全景照片的拍摄硬件
5.3.1 硬件设备
5.3.2 硬件配置方案
5.4 全景照片的拍摄方法
5.5 三维全景的软件实现
5.6 智能三维全景
5.6.1 智能化医院三维全景导航系统
5.6.2 智能全景盲区行车辅助系统
5.7 人工智能文本生成与视频处理的前沿模型Sora
本章小结
第6章 三维建模软件3ds Max
6.1 常见三维建模软件
6.1.1 3ds Max
6.1.2 Maya
6.1.3 Rhino
6.2 3ds Max基本操作
6.2.1 启动与退出
6.2.2 打开、保存与导出模型
6.2.3 软件操作界面
6.2.4 视图区及其操作
6.2.5 主工具栏常用工具
6.3 模型制作
6.3.1 使用内置几何体建模
6.3.2 使用二维图形建模
6.3.3 使用复合对象建模
6.4 材质与贴图
6.4.1 材质编辑器
6.4.2 常见贴图类型
6.5 摄影机及灯光
6.5.1 摄影机
6.5.2 灯光
6.6 基础动画
6.6.1 “时间配置”对话框
6.6.2 “自动关键点”动画制作模式
6.6.3 “设置关键点”动画制作模式
6.6.4 生成动画基本流程
6.6.5 Sora生成动画的技术路线
本章小结
第7章 Unity 3D三维开发平台
7.1 三维数字化开发平台
7.1.1 Unity 3D
7.1.2 虚幻引擎5
7.1.3 Unity 3D和虚幻引擎5的对比
7.2 Unity 3D基本功能
7.2.1 Unity 3D的界面
7.2.2 Unity 3D的菜单
7.3 对象与脚本
7.3.1 Unity 3D的对象
7.3.2 Unity 3D的脚本
7.4 脚本调试
7.4.1 显示脚本信息
7.4.2 设置断点调试
7.5 光影
7.5.1 光源类型
7.5.2 环境光与雾效
7.6 地形
7.7 天空盒
7.8 物理引擎
7.8.1 物理引擎功能
7.8.2 物理引擎实例
7.9 动画系统
7.9.1 在Unity中制作动画
7.9.2 导入动画系统
7.10 智能机器人
7.11 外部资源
7.11.1 贴图的导入
7.11.2 3ds Max静态模型的导入
7.11.3 3ds Max动画的导入
7.11.4 资源商店中模型的导入
本章小结
第8章 Unity网络应用开发
8.1 计算机通信
8.2 Socket同步通信
8.2.1 一对一Socket同步通信
8.2.2 一对多Socket同步通信
8.3 Socket异步通信
8.3.1 异步通信基础
8.3.2 多人聊天Socket异步通信
8.4 Unity连接MySQL数据库
8.4.1 环境准备
8.4.2 注册登录实例
8.4.3 Unity、数据库与Web之间的联系
8.5 综合案例
8.5.1 创建地形
8.5.2 场景搭建
8.5.3 声音特效
8.5.4 场景漫游AI
8.5.5 服务器端开发
8.5.6 客户端开发
8.5.7 发布测试
本章小结
第9章 增强现实概述
9.1 增强现实的基本概念
9.1.1 增强现实的定义
9.1.2 增强现实发展状况
9.1.3 增强现实的基本结构
9.1.4 增强现实与虚拟现实的联系与区别
9.2 增强现实核心技术
9.2.1 显示技术
9.2.2 三维注册技术
9.2.3 标定技术
9.2.4 人机交互技术
9.3 移动增强现实
9.3.1 移动增强现实的概念
9.3.2 移动增强现实发展现状
9.3.3 移动增强现实系统构成
9.4 增强现实的实现
9.4.1 VuforiaSDK的下载与导入
9.4.2 在Unity 3D中创建图片识别案例
9.4.3 案例的发布
9.4.4 心脏分离案例
9.4.5 增强现实其他开发工具
9.5 增强现实的应用
9.5.1 医疗
9.5.2 教育
9.5.3 交通
9.5.4 军事
9.5.5 游戏
9.5.6 其他
9.6 增强现实技术未来发展趋势
9.6.1 增强现实技术发展阻碍因素
9.6.2 增强现实技术发展趋势
本章小结
第10章 医学虚拟仿真综合案例开发
10.1 系统设计
10.1.1 设计思路
10.1.2 系统功能模块
10.1.3 系统开发及关键技术
10.2 创建系统脚本
10.2.1 系统实现功能
10.2.2 系统内容
10.3 系统功能实现
本章小结
第11章 虚拟现实在医学方面的应用
11.1 虚拟人体技术与应用
11.1.1 虚拟人体技术
11.1.2 虚拟人体的应用领域
11.2 虚拟现实技术在医疗领域中的应用
11.2.1 虚拟内窥镜
11.2.2 虚拟外科手术
11.2.3 虚拟康复训练
11.2.4 医疗3D打印
11.3 虚拟现实技术在医学教育中的应用
11.3.1 虚拟现实技术在基础医学教育中的应用
11.3.2 虚拟现实技术在临床医学教育中的应用
11.3.3 虚拟现实技术在远程医学教育中的应用
11.4 医学元宇宙
11.4.1 医学元宇宙的定义
11.4.2 医学元宇宙应用
本章小结
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