X3D互动游戏交互设计：可穿戴式交互技术 - (EPUB全文下载)

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书籍内容：

X3D互动游戏交互设计：可穿戴式交互技术
第1章　X3D互动游戏交互设计概述
第2章　X3D互动游戏开发环境与文件架构
第3章　X3D互动游戏建模交互设计
第4章　X3D互动游戏场景交互设计
第5章　X3D互动游戏高级建模设计
第6章　X3D互动游戏交互光影渲染设计
第7章　X3D互动游戏高级摄像机影视设计
第8章　X3D互动游戏曲线、曲面交互设计
第9章　X3D互动游戏虚拟人、粒子烟火交互设计
第10章　X3D互动游戏交互体验设计
第11章　X3D互动游戏交互动画设计
第12章　X3D互动游戏AI（智能感知）交互游戏设计
附录A　X3D互动游戏交互节点图标
附录B　ASCII码字符集全表
第1章　X3D互动游戏交互设计概述
X3D互动游戏交互设计涵盖互动游戏技术、虚拟现实技术、增强现实技术、可穿戴智能设备以及虚拟/增强现实技术中的互动游戏体感交互技术等。
1.1　虚拟现实技术
虚拟现实（Virtual Reality，VR）是一种以计算机技术为核心的前沿高新科技，可以生成逼真的视觉、听觉、嗅觉以及触觉等虚拟三维立体环境，用户可借助必要的虚拟现实硬件设备以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交流、互动，从而产生身临其境的真实感受和体验。虚拟现实技术是利用计算机模拟产生一个三维空间的虚拟世界，并通过多种虚拟现实交互设备使参与者沉浸于虚拟现实环境中。在该环境中直接与虚拟现实场景中的事物交互，浏览者在虚拟三维立体空间根据需要“自主浏览”三维立体空间的事物，从而产生身临其境的感受，使人在虚拟空间中得到与自然世界的同样感受，在虚拟现实环境中，真实感是视觉、听觉、味觉、触觉以及智能感知所带来的直观且自然的效果。
虚拟现实（VR）是一项综合集成技术，涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等多个领域，它用计算机生成逼真的三维视觉、听觉、味觉、触觉等感觉，使人作为参与者通过适当虚拟现实装置对虚拟三维世界进行体验和交互。使用者在虚拟三维立体空间中进行位置移动时，计算机可以立即进行复杂的运算，将精确的3D世界影像传回产生临场感。该技术集成了计算机图形（CG）技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果，是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。
虚拟现实技术是以计算机技术为平台，利用虚拟现实硬件、软件资源实现的一种极其复杂的人与计算机之间的交互和沟通过程。利用虚拟现实技术为人类创建一个虚拟空间，并向参与者提供视觉、听觉、触觉、嗅觉、导航漫游等身临其境的感受，与虚拟现实环境中的三维造型和场景进行交互和感知，亲身体验在虚拟现实世界遨游的神秘、畅想、浩瀚感受。虚拟现实技术是通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式，与传统的人机界面以及流行的视窗操作相比，虚拟现实在思想、技术上有了质的飞跃。虚拟现实技术的出现大有一统网络三维立体设计的趋势，具有划时代的意义。
计算机将人类社会带入崭新的信息时代，尤其是计算机网络的飞速发展，使地球变成了一个地球村。早期的网络系统主要传送文字、数字等信息，随着多媒体技术在网络上的应用，使目前计算机网络无法承受如此巨大的信息量，为此人们开发出信息高速公路，即宽带网络系统，而在信息高速公路上驰骋的高速跑车就是X3D虚拟/增强现实技术，即第二代三维立体网络程序设计。使用计算机前沿科技虚拟/增强现实技术开发设计生动、鲜活的三维立体软件项目，使读者能够真正体会到软件开发的实际意义和真实效果，从中获得无穷乐趣。
1.1.1　虚拟现实技术及基本特性
虚拟现实技术是指利用计算机系统、多种虚拟现实专用设备和软件构造一种虚拟环境，实现用户与虚拟环境直接进行自然交互和沟通的技术。人类是世界的主宰，人通过虚拟现实硬件设备（如三维头盔显示器、数据手套、三维语音识别系统等）与虚拟现实计算机系统进行交流和沟通，使人亲身感受到虚拟现实空间真实的身临其境的快感。
虚拟现实系统与其他计算机系统最本质的区别是“模拟真实的环境”。虚拟现实系统模拟的是“真实环境、场景和造型”，把“虚拟空间”和“现实空间”有机地结合形成一个虚拟的时空隧道，即虚拟现实系统。
虚拟现实技术的特点主要体现在虚拟现实技术多感知性、沉浸感、交互性、想象力以及强大的网络功能、多媒体技术、人工智能、计算机图形学、动态交互智能感知和程序驱动三维立体造型与场景等基本特征上。
（1）多感知性：指除了一般计算机技术所具有的视觉感知以外，还有听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知，甚至包括味觉感知、嗅觉感知等一切人类所具有的感知功能。
（2）沉浸感：又称临场感，指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该使用户难以分辨真假，使用户全身心地投入到计算机创建的三维虚拟环境中，该环境中的一切看上去是真实的，听上去是真实的，动起来是真实的，甚至闻起来、尝起来也是真实的，如同在现实世界中的感觉一样。
（3）交互性：指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度（包括实时性）。用户可以用手直接抓取模拟环境中虚拟的物体，这时手有握着东西的感觉，并可以感觉物体的重量，视野中被抓的物体也能立刻随着手的移动而移动。
（4）自主性：在虚拟环境中浏览者根据自己的主观意愿在虚拟场景中进行浏览。虚拟物体依据现实世界中的物理运动规律运作，满足各种运动定律。浏览者在虚拟空间中与虚拟物体自主地进行交互和运动。
（5）想象力：强调虚拟现实技术应具有广阔的可想象力和创造力，充分发挥人们的想象空间，拓宽人类未知领域的潜能，使之发挥到极致。在虚拟空间中不仅可再现真实存在的环境，也可以随意构想客观不存在的甚至是不可能发生的环境。充分发挥人类的想象力和创造力，在虚拟多维信息空间中依靠人类的认识和感知能力获取知识，发挥主观能动性，去拓宽知识领域，开发新的产品，把“虚拟”和“现实”有机地结合起来，使人类的生活更加富足、美满和幸福。
（6）具有强大的网络功能：可以通过运行X3D程序直接接入Internet上网，可以创建三维立体网页与网站。
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