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第1章 Vizard虚拟现实开发平台简介1

1.1 Vizard软件的特点1

1.1.1 Vizard软件的开发特点2

1.1.2 Vizard软件的功能特点3

1.2 Vizard软件的安装4

1.3 Vizard软件的开发环境9

1.3.1 开发环境的自定义设置10

1.3.2 Python工具包的安装12

1.3.3 脚本文件的编写12

1.3.4 代码的浏览与定位16

1.3.5 脚本文件的运行与调试19

1.4 Vizard软件的开发基础22

1.4.1 基本开发流程22

1.4.2 相关技术概念27

1.5 一个简单的开发实例31

第2章 Python语言编程基础38

2.1 Python语言的基本概念38

2.1.1 Python语言的特点38

2.1.2 Python编程的注意事项39

2.1.3 Python程序的执行模式40

2.2 变量、表达式和语句41

2.2.1 变量和类型41

2.2.2 变量名和关键字43

2.2.3 语句43

2.2.4 表达式44

2.2.5 运算符和操作数45

2.2.6 运算的顺序46

2.2.7 字符串操作46

2.2.8 注释47

2.3 函数和条件表达式47

2.3.1 函数47

2.3.2 条件表达式53

2.4 高级数据类型56

2.4.1 字符串56

2.4.2 列表60

2.4.3 元组69

2.4.4 字典71

2.5 面向对象技术74

2.5.1 类和对象74

2.5.2 类和方法77

2.5.3 类的继承79

2.6 Python语言的工具包81

2.7 总结82

第3章 三维模型的操作83

3.1 三维模型的文件格式83

3.2 三维模型的准备84

3.2.1 三维模型的优化方法84

3.2.2 OSG模型的准备86

3.2.3 Vizard所支持的OSG模型特征90

3.3 三维模型的基本操作96

3.4 三维模型的层次关系与坐标系统97

3.5 三维模型的高级操作101

3.6 OSG模型文件内部的层次关系及其操作110

3.7 文本模型118

3.8 在脚本程序中创建三维模型122

3.9 其他特殊模型129

第4章 任务流程的控制132

4.1 vizact库132

4.1.1 简单示例133

4.1.2 vizact库的基本使用方法135

4.1.3 vizact库的高级应用139

4.1.4 小结144

4.2 物体之间的链接146

4.2.1 链接的基本概念146

4.2.2 链接的高级应用149

4.2.3 链接对象的矩阵操作符155

4.2.4 路径动画158

4.3 viztask库161

4.3.1 简单示例162

4.3.2 Task对象的基本概念164

4.3.3 Task对象的应用分析166

4.3.4 小结171

4.4 Director库171

4.5 Timer工具172

4.5.1 vizact库中的Timer控制方法173

4.5.2 Event库中的Timer控制方法174

4.5.3 利用面向对象方法封装Timer功能175

4.6 Event库176

4.6.1 Event库的应用方法176

4.6.2 用户自定义事件180

4.6.3 常用标准事件参考181

4.6.4 路径动画中的事件机制182

4.6.5 vizact库中的相关函数184

4.7 其他流程控制工具184

4.8 各种流程控制方法的分析187

第5章 人物角色的控制189

5.1 人物角色的基本概念189

5.2 人物角色的程序控制195

5.2.1 人物角色的基本控制195

5.2.2 基本控制的程序举例202

5.2.3 人物角色的骨骼控制207

5.2.4 骨骼控制的程序举例210

5.2.5 小结211

5.3 角色模型的制作212

5.3.1 角色建模的注意事项212

5.3.2 Cal3D文件导出的总体说明214

5.3.3 Cal3D文件导出的详细步骤216

5.3.4 编写CFG索引文件时的注意事项221

5.4 面部表情的控制222

5.5 vzf头部模型的制作方法229

5.6 总结236

第6章 图形用户界面237

6.1 一个简单示例237

6.2 GUI对象的基本操作239

6.3 GUI对象的布局246

6.4 利用画布管理GUI对象270

6.5 通用对话框273

6.6 其他GUI工具275

第7章 场景、窗口和虚拟视点283

7.1 虚拟场景、虚拟视点和显示窗口之间的关系283

7.2 虚拟视点的操作方法288

7.3 显示窗口的操作方法309

7.4 显示窗口的立体效果314

7.5 应用程序窗口的操作方法319

7.6 总结323

第8章 纹理贴图和视音频素材325

8.1 三维模型的外观325

8.2 三维模型的纹理操作327

8.2.1 纹理的基本操作327

8.2.2 多重纹理335

8.2.3 环境映射337

8.2.4 程序渲染的纹理340

8.2.5 纹理操作的总结342

8.3 场景渲染的特殊处理技巧343

8.3.1 全景图的浏览343

8.3.2 非真实感的绘制345

8.3.3 绘制序号和深度偏移346

8.3.4 半透明效果的处理机制347

8.4 视音频操作349

8.5 灯光的操作356

8.5.1 光源的基本操作356

8.5.2 光源的属性358

8.5.3 多光源设置359

8.5.4 光源的投影效果361

第9章 着色器编程365

9.1 着色器编程的基本方法365

9.1.1 着色器编程的步骤365

9.1.2 着色器编程举例370

9.2 vizfx库简介372

9.3 vizfx库提供的着色器特效378

9.3.1 与光照相关的功能378

9.3.2 与投影特效相关的功能383

9.3.3 用户自定义的effect对象386

9.3.4 用户自定义的effect对象举例394

9.4 postporcess函数库396

9.4.1 画面后处理〈effect〉对象的应用396

9.4.2 画面后处理〈effect〉对象的组合400

第10章 物理引擎402

10.1 物理引擎的基本概念402

10.1.1 物理引擎的应用步骤402

10.1.2 物理形状的设置方法403

10.1.3 物理引擎的基本应用举例407

10.2 三维模型的物理属性和人为外力411

10.3 复杂物理形状和碰撞事件的响应418

10.4 关节装置的使用422

10.4.1 关节装置的类型422

10.4.2 关节装置的受力427

10.5 物理引擎的其他注意事项429

10.6 总结431

第11章 硬件交互设备433

11.1 普通交互设备433

11.1.1 鼠标的控制433

11.1.2 键盘的控制440

11.2 特殊交互设备概述442

11.3 运动跟踪设备的一般用法442

11.4 运动跟踪设备的举例说明445

11.4.1 游戏设备445

11.4.2 虚拟跟踪设备456

11.4.3 Polhemus Fastrak设备457

11.5 力反馈设备的用法461

11.6 特殊显示设备的用法467

11.7 视频采集设备的用法472

11.8 基于VRPN的硬件交互478

11.8.1 基于VRPN的通用交互方法479

11.8.2 WorldViz PPT设备的访问方法482

11.9 三维交互的辅助工具包485

11.10 硬件交互的整体解决方案488

11.10.1 Vizconnect工具的功能介绍489

11.10.2 Vizconnect工具的配置举例494

第12章 网络控制500

12.1 端到端的网络连接500

12.2 端到端的网络连接举例503

12.3 viznet函数库505

12.4 客户端／服务器的网络连接举例509

12.5 集群绘制516

12.5.1 集群绘制的基本概念516

12.5.2 集群绘制的编程步骤517

12.6 洞穴虚拟现实系统524

第13章 其他辅助功能532

13.1 文件的存取532

13.2 软件环境的全局配置534

13.3 矩阵运算函数库542

13.4 可执行文件的发布547

13.5 插件开发工具552

第14章 综合应用实例553

14.1 面向对象的编程技巧553

14.2 科学实验的程序设计555

14.3 交互游戏的程序举例560

14.4 在线程序实例说明564