Vizard虚拟现实开发指南（清华科技大讲堂）

安维华李晓鸥徐岩

扉页
Vizard虚拟现实开发平台简介
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1.1Vizard软件的特点
1.1.1Vizard软件的开发特点
1.1.2Vizard软件的功能特点
1.2Vizard软件的安装
1.3Vizard软件的开发环境
1.3.1开发环境的自定义设置
1.3.2Python工具包的安装
1.3.3脚本文件的编写
1.3.4代码的浏览与定位
1.3.5脚本文件的运行与调试
1.4Vizard软件的开发基础
1.4.1基本开发流程
1.4.2相关技术概念
1.5一个简单的开发实例
Python语言编程基础
2.1Python语言的基本概念
2.1.1Python语言的特点
2.1.2Python编程的注意事项
2.1.3Python程序的执行模式
2.2变量、表达式和语句
2.2.1变量和类型
2.2.2变量名和关键字
2.2.3语句
2.2.4表达式
2.2.5运算符和操作数
2.2.6运算的顺序
2.2.7字符串操作
2.2.8注释
2.3函数和条件表达式
2.3.1函数
2.3.2条件表达式
2.4高级数据类型
2.4.1字符串
2.4.2列表
2.4.3元组
2.4.4字典
2.5面向对象技术
2.5.1类和对象
2.5.2类和方法
2.5.3类的继承
2.6Python语言的工具包
2.7总结
三维模型的操作
3.1三维模型的文件格式
3.2三维模型的准备
3.2.1三维模型的优化方法
3.2.2OSG模型的准备
3.2.3Vizard所支持的OSG模型特征
3.3三维模型的基本操作
3.4三维模型的层次关系与坐标系统
3.5三维模型的高级操作
3.6OSG模型文件内部的层次关系及其操作
3.7文本模型
3.8在脚本程序中创建三维模型
3.9其他特殊模型
任务流程的控制
4.1vizact库
4.1.1简单示例
4.1.2vizact库的基本使用方法
4.1.3vizact库的高级应用
4.1.4小结
4.2物体之间的链接
4.2.1链接的基本概念
4.2.2链接的高级应用
4.2.3链接对象的矩阵操作符
4.2.4路径动画
4.3viztask库
4.3.1简单示例
4.3.2Task对象的基本概念
4.3.3Task对象的应用分析
4.3.4小结
4.4Director库
4.5Timer工具
4.5.1vizact库中的Timer控制方法
4.5.2Event库中的Timer控制方法
4.5.3利用面向对象方法封装Timer功能
4.6Event库
4.6.1Event库的应用方法
4.6.2用户自定义事件
4.6.3常用标准事件参考
4.6.4路径动画中的事件机制
4.6.5vizact库中的相关函数
4.7其他流程控制工具
4.8各种流程控制方法的分析
人物角色的控制
5.1人物角色的基本概念
5.2人物角色的程序控制
5.2.1人物角色的基本控制
5.2.2基本控制的程序举例
5.2.3人物角色的骨骼控制
5.2.4骨骼控制的程序举例
5.2.5小结
5.3角色模型的制作
5.3.1角色建模的注意事项
5.3.2Cal3D文件导出的总体说明
5.3.3Cal3D文件导出的详细步骤
5.3.4编写CFG索引文件时的注意事项
5.4面部表情的控制
5.5vzf头部模型的制作方法
5.6总结
图形用户界面
6.1一个简单示例
6.2GUI对象的基本操作
6.3GUI对象的布局
6.4利用画布管理GUI对象
6.5通用对话框
6.6其他GUI工具
场景、窗口和虚拟视点
7.1虚拟场景、虚拟视点和显示窗口之间的关系
7.2虚拟视点的操作方法
7.3显示窗口的操作方法
7.4显示窗口的立体效果
7.5应用程序窗口的操作方法
7.6总结
纹理贴图和视音频素材
8.1三维模型的外观
8.2三维模型的纹理操作
8.2.1纹理的基本操作
8.2.2多重纹理
8.2.3环境映射
8.2.4程序渲染的纹理
8.2.5纹理操作的总结
8.3场景渲染的特殊处理技巧
8.3.1全景图的浏览
8.3.2非真实感的绘制
8.3.3绘制序号和深度偏移
8.3.4半透明效果的处理机制
8.4视音频操作
8.5灯光的操作
8.5.1光源的基本操作
8.5.2光源的属性
8.5.3多光源设置
8.5.4光源的投影效果
着色器编程
9.1着色器编程的基本方法
9.1.1着色器编程的步骤
9.1.2着色器编程举例
9.2vizfx库简介
9.3vizfx库提供的着色器特效
9.3.1与光照相关的功能
9.3.2与投影特效相关的功能
9.3.3用户自定义的effect对象
9.3.4用户自定义的effect对象举例
9.4postporcess函数库
9.4.1画面后处理<effect>对象的应用
9.4.2画面后处理<effect>对象的组合
物理引擎
10.1物理引擎的基本概念
10.1.1物理引擎的应用步骤
10.1.2物理形状的设置方法
10.1.3物理引擎的基本应用举例
10.2三维模型的物理属性和人为外力
10.3复杂物理形状和碰撞事件的响应
10.4关节装置的使用
10.4.1关节装置的类型
10.4.2关节装置的受力
10.5物理引擎的其他注意事项
10.6总结
硬件交互设备
11.1普通交互设备
11.1.1鼠标的控制
11.1.2键盘的控制
11.2特殊交互设备概述
11.3运动跟踪设备的一般用法
11.4运动跟踪设备的举例说明
11.4.1游戏设备
11.4.2虚拟跟踪设备
11.4.3PolhemusFastrak设备
11.5力反馈设备的用法
11.6特殊显示设备的用法
11.7视频采集设备的用法
11.8基于VRPN的硬件交互
11.8.1基于VRPN的通用交互方法
11.8.2WorldVizPPT设备的访问方法
11.9三维交互的辅助工具包
11.10硬件交互的整体解决方案
11.10.1Vizconnect工具的功能介绍
11.10.2Vizconnect工具的配置举例
网络控制
12.1端到端的网络连接
12.2端到端的网络连接举例
12.3viznet函数库
12.4客户端/服务器的网络连接举例
12.5集群绘制
12.5.1集群绘制的基本概念
12.5.2集群绘制的编程步骤
12.6洞穴虚拟现实系统
其他辅助功能
13.1文件的存取
13.2软件环境的全局配置
13.3矩阵运算函数库
13.4可执行文件的发布
13.5插件开发工具
综合应用实例
14.1面向对象的编程技巧
14.2科学实验的程序设计
14.3交互游戏的程序举例
14.4在线程序实例说明