本书主要论述交互虚拟装配系统与虚拟体验平台的研制与开发过程。深入研究虚拟现实和虚拟现实建模语言的概念、特点及其应用，以及基于图形渲染建模的有关理论，虚拟现实建模语言的结构、动画交互原理，实现虚拟的“能装即装，能拆即拆”交互虚拟装配设计与开发方法。深入研究虚拟体验仿真运动的六自由度运动方程、二分法精准碰撞理论，实现Unity3D精准碰撞。通过C#开发的底层脚本封装设计成Excel表格等可编辑文本脚本开发接口，利用Excel表格驱动完成虚拟功能开发，实现虚拟体验平台整体功能开发，主要包括虚拟场景、平台登录界面与平台重置、新手引导、漫游体验、虚拟驾驶等功能，最后完成平台PC版和VR版发布。利用RPC技术实现客户端与服务端的互联通信，实现云课堂与虚拟体验平台的数据传输。
本书可为工程师、教师、学生等开发虚拟装配交互系统、虚拟体验平台提供借鉴，也可为学校、培训机构等开发网上及云平台教学系统提供借鉴。

前 言
第1章 绪论
1.1 课题研究的背景与意义
1.1.1 课题研究背景
1.1.2 课题研究意义
1.2 虚拟仿真技术研究概述
1.3 交互虚拟装配与虚拟仿真平台的概述
1.4 本书研究内容
第2章 虚拟装配与体验开发平台的实现
2.1 虚拟现实
2.1.1 虚拟现实的特征
2.1.2 虚拟现实的分类
2.1.3 虚拟现实系统的组成
2.1.4 虚拟现实技术在工程中的研究与应用
2.2 虚拟现实建模语言
2.2.1 VRML概念及其基本特性
2.2.2 VRML的发展历程
2.2.3 VRML的场景图和事件体系
2.2.4 VRML与教育
2.3 虚拟装配系统的设计
2.4 系统的开发工具选择
2.5 虚拟装配系统的实现方法
2.6 虚拟体验平台的开发工具
2.6.1 建模平台的选择
2.6.2 开发平台的选择
2.6.3 Untiy3D开发引擎简介
2.7 本章小结
第3章 三维虚拟模型创建
3.1 相关的计算机图形学理论研究
3.1.1 几何造型
3.1.2 三维几何变换
3.1.3 明暗效应
3.1.4 颜色理论
3.2 虚拟模型的建立
3.2.1 建模方法
3.2.2 建立模型的步骤
3.2.3 建立零件模型
3.2.4 场景设置
3.3 本章小结
第4章 虚拟体验平台开发关键技术
4.1 开放式可编辑文本技术的设计与实现
4.1.1 Blueprint基本思想
4.1.2 通过Blueprint框架实现可编辑文本技术
4.1.3 可编辑文本技术的优势
4.2 运动数学模型的构建
4.2.1 坐标系的建立
4.2.2 六自由运动方程
4.2.3 游艇水上六自由度运动仿真建模
4.3 精准碰撞检测算法的实现
4.3.1 碰撞检测技术
4.3.2 U3D碰撞检测的精度和时效问题
4.3.3 二分法精确碰撞检测算法实现
4.3.4 精确碰撞检测算法实现效果
4.4 客户端与服务端互联通讯的实现
4.4.1 互联通信的目标
4.4.2 客户端与服务端通信模块的实现
4.4.3 信息安全校验设计与实现
4.5 本章小结
第5章 基于VRML的虚拟装配交互设计
5.1 VRML三维交互原理
5.1.1 执行模式
5.1.2 执行模式的实施
5.1.3 执行模式的工作原理
5.2 系统动画交互的设计实现
5.2.1 静态行为和动态行为
5.2.2 视点切换
5.2.3 传感器节点（Sensor）的交互性
5.2.4 内插值器节点（Interpolator）与关键帧动画
5.2.5 Script节点与转换节点
5.3 球阀装配系统动画交互的实现
5.3.1 虚拟装配的安装顺序
5.3.2 球阀装配体的选择
5.3.3 球阀的虚拟安装与拆卸的顺序设计
5.3.4 球阀虚拟装配的程序设计
5.4 本章小结
第6章 游艇虚拟仿真体验平台开发
6.1 虚拟体验平台开发的总体方案
6.1.1 需求分析
6.1.2 功能设计
6.2 游艇虚拟体验平台开发流程
6.3 游艇虚拟体验平台的整体框架
6.4 游艇体验平台基础场景构建
6.4.1 游艇的建模与渲染
6.4.2 码头与荷花的场景建模与渲染
6.4.3 天空与海洋环境的建立
6.4.4 天气与特效的创建
6.5 基于虚拟仿真模块化的功能脚本的设计与实现
6.6 游艇体验平台的人机交互设计与实现
6.7 游艇平台界面与平台重置创建
6.8 游艇的漫游体验开发
6.9 游艇相关功能介绍的构建
6.10 游艇驾驶体验开发
6.10.1 游艇驾驶操作虚拟设备开发
6.10.2 游艇驾驶虚拟仪表开发
6.10.3 游艇驾驶运动模拟开发
6.11 游艇虚拟体验平台的发布
6.12 本章小结
第7章 平台的教学应用与用户行为数据获取分析
7.1 网页设计与制作
7.2 虚拟体验平台教学系统设计的总体方案
7.2.1 传统的教学模式及其不足
7.2.2 “理虚实”教学方式设计
7.2.3 两种教学模式对比
7.3 “理虚实”虚拟体验平台的应用开发
7.3.1 基于“理虚实”体验平台的课堂实施方案
7.3.2 虚拟仿真教学应用与成果
7.4 基于虚拟平台的用户体验行为分析
7.4.1 虚拟平台与用户体验
7.4.2 用户体验行为数据获取的实现
7.4.3 用户体验行为数据分析利用
7.5 本章小结
第8章 总结与展望
参考文献