本书以大量的典型案例为基础，系统介绍了虚拟现实（VR）技术和增强现实（AR）技术。全书共分7章，第1章为VR／AR的概念；第2章介绍了VR／AR基本开发工具包、商业软件和Web端平台的支撑工具集；第3章为图形学基础：第4至第6章分别讲述了三维几何造型、真实感图形显示技术和动画交互技术；第7章为数字孪生和AI与VR／AR技术结合的发展趋势和展望。
本书可作为高等院校计算机科学与技术、数字媒体技术、机械制造、自动化及相关专业的本科生或研究生教材，也可作为相关行业设计与研发人员的参考书。

1 虚拟现实技术概论
1.1 虚拟现实的概念与发展历史
1.1.1 定义
1.1.2 VR/AR的特点
1.1.3 VR/AR的发展历史
1.2 虚拟现实的沉浸原理
1.2.1 深度暗示
1.2.2 单眼深度暗示
1.2.3 双眼深度暗示
1.3 虚拟现实系统与组成
1.3.1 VR系统组成
1.3.2 AR系统组成
1.3.3 大型沉浸式VR系统搭建
1.4 虚拟现实技术的主要应用领域
1.4.1 领域
1.4.2 城市规划领域
1.4.3 娱乐与艺术领域
1.4.4 医学应用领域
1.4.5 教育与培训领域
1.4.6 智能制造领域
习题
2 VR/AR支撑工具集
2.1 OpenGL
2.1.1 OpenGL API
2.1.2 OpenGL的组成
2.2 商业开发工具
2.2.1 Unity3D
2.2.2 时序WebVR虚拟台
2.3 典型开发工
2.3.1 OpenSceneGraph
2.3.2 PTC Vuforia
2.3.3 Apple ARKit
2.3.4 Google ARCore/s
习题
3 图形学基础
3.1 坐标系统
3.1.1 坐标系
3.1.2 坐标系变换
3.2 向量
3.2.1 向量的加法和减法
3.2.2 向量的点乘
3.2.3 向量的叉乘
3.3 二维几何变换
3.3.1 二移变换
3.3.2 二维旋转变换
3.3.3 二维比例变换
3.3.4 二维齐次变换
3.3.5 二维级联变换
3.4 三维几何变换
3.4.1 三移变换
3.4.2 三维比例变换
3.4.3 三维旋转变换
3.4.4 三维绕空间任一直线旋转变换
3.5 四元数和欧拉角
3.5.1 四元数
3.5.2 欧拉角
3.6 投影变换
3.6.1 正交投影
3.6.2 透视投影
3.7 案例
3.7.1 基本OpenGL应用程序生成
3.7.2 OpenGL基本图形元素和模型变换
3.7.3 Unity3D项目开发
3.7.4 时序 WebVR虚拟场景搭建
习题
4 三维几何造型
4.1 三维模型
4.1.1 建模概述
4.1.2 简单几何建模
4.2 三维多边形网格模型
4.2.1 定义
4.2.2 常用数据结构
4.3 三角形网格处理技术
4.3.1 法向量计算
4.3.2 网格细分
4.3.3 网格简化
4.3.4 规则化
4.3.6 布告牌（billboard）
4.4 消隐
4.4.1 投影变换的二义性
4.4.2 背面剔除
4.4.3 消隐算法
4.5 案例
4.5.1 使用光滑着色模式绘制三角形
4.5.2 深度缓存测试
习题
5 光照与纹理
5.1 图形渲染流程概述
5.1.1 模型、视图与投影变换
5.1.2 光栅化
5.1.3 着色
5.2 光源
5.2.1 光源属性
5.2.2 光与场景对象的交互
5.3 简单光照模型
5.4 阴影
5.5 纹理算法
5.5.1 图像纹理
5.5.2 扰动纹理
5.6 案例
5.6.1 绘制光照球体
5.6.2 移动光源
5.6.3 材质属性
5.6.4 Unity3D光照系统
5.6.5 时序WebVR光照材质设置
习题
6 动画与交互
6.1 计算机动画概述
6.2 基于关键帧的动画
6.2.1 关键帧动画基本方法
6.2.2 关键帧动画应用
6.3 基于物理的动画
6.3.1 粒子
6.3.2 刚体运动
6.3.3 柔性体
6.4 基于运动学的机构动画
6.4.1 正向运动学
6.4.2 逆运动学
6.5 案例
6.5.1 双缓存
6.5.2 Unity3D粒子系统
6.5.3 时序WebVR动画编辑
习题
7 VR/AR技术发展趋势与展望
7.1 数字孪生与VR/AR
7.1.1 数字孪生概述
7.1.2 基于VR/AR的数字李生系统与关键技术
7.2 5G与VR/AR融合
7.2.1 海量数据的低延时传输
7.2.2 物联网的高密度互联互通
7.2.3 面向云的VR/AR
7.3 AI与VR/AR深度融合
7.3.1 AI辅助下的VR/AR
7.3.2 VR/AR构建智能助手
习题
参考文献