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第1章 多媒体计算机和虚拟现实技术概论1

1.1多媒体计算机的定义和关键技术1

1.1.1多媒体计算机技术的定义2

1.1.2多媒体计算机的分类3

1.1.3多媒体计算机的关键技术3

1.1.4在多媒体计算机发展史上卓有成效的公司和系统5

1.2多媒体技术促进了通信、娱乐和计算机的融合8

1.2.1用多媒体技术实现常规电视数字化8

1.2.2用多媒体技术制作VCD和DVD12

1.2.3个人信息通信中心12

1.2.4数字家电网络平台15

1.3多媒体计算机技术的发展和应用26

1.3.1多媒体数据库26

1.3.2多媒体通信27

1.3.3多媒体创作工具及其应用28

1.4虚拟现实技术概论28

1.4.1信息技术及人机交互技术的发展28

1.4.2虚拟现实技术的基本概念30

1.4.3虚拟环境系统分类32

1.4.4虚拟现实的艺术魅力33

1.5多媒体计算机和虚拟现实技术的发展趋势34

1.5.1利用多媒体是计算机技术发展的必然趋势34

1.5.2多媒体计算机的发展趋势35

1.5.3虚拟现实技术的发展趋势37

习题37

第2章 声卡和音频信息41

2.1数字音频基础概论41

2.1.1模拟音频和数字音频41

2.1.2数字音频的采样和量化41

2.1.3数字音频的文件格式43

2.1.4音频信号的特点45

2.2声卡的组成与工作原理46

2.2.1声卡的功能、技术指标与分类46

2.2.2声卡的组成、布局和工作原理49

2.2.3声卡的其他用途51

2.3音频编码基础和标准53

2.3.1音频编码的基础53

2.3.2音频编码标准介绍55

2.4音乐合成和MIDI接口56

2.4.1音乐基础知识56

2.4.2调频音乐合成57

2.4.3MIDI57

习题57

第3章 视频卡和视频信息处理60

3.1彩色空间表示及其转换60

3.1.1颜色的基本概念61

3.1.2彩色空间表示61

3.1.3彩色空间的转换62

3.1.4全电视信号63

3.2视频信息获取技术和实时处理技术66

3.2.1黑白视频信号获取器的工作原理66

3.2.2彩色视频信号获取器的工作原理67

3.2.3视频信息的实时处理68

3.3视频卡的功能和种类69

3.3.1视频卡的功能70

3.3.2视频卡的种类70

3.3.3视频卡的选择要求73

习题75

第4章 多媒体数据压缩编码技术78

4.1多媒体数据压缩的重要性和分类78

4.1.1多媒体数据压缩的必要性78

4.1.2多媒体数据压缩的可能性79

4.1.3多媒体数据压缩方法的分类81

4.2编码方法介绍83

4.2.1预测编码83

4.2.2变换编码85

4.2.3熵编码——哈夫曼编码85

4.3多媒体数据压缩编码的国际标准介绍87

4.3.1JPEG标准87

4.3.2MPEG-1标准91

4.3.3MPEG-2标准95

4.3.4MPEG-4标准97

4.3.5MPEG-7标准98

4.3.6MPEG-21标准99

习题100

第5章 多媒体计算机硬件及软件系统结构104

5.1多媒体个人计算机104

5.1.1MPC标准104

5.1.2MPC功能105

5.1.3MPC应用106

5.2多媒体系统107

5.2.1多媒体系统的层次结构107

5.2.2典型的多媒体系统介绍109

5.3将多媒体和通信功能集成到CPU芯片中133

5.3.1采用国际标准的设计原则133

5.3.2多媒体和通信功能的单独解决变成集中解决133

5.3.3体系结构设计和算法相结合134

5.3.4把多媒体和通信技术做到CPU芯片中134

习题135

第6章 多媒体、虚拟现实的常用设备137

6.1CD-ROM137

6.1.1光盘的类型137

6.1.2光盘的工作原理138

6.1.3光盘的标准139

6.2常用虚拟现实设备140

6.2.1三维球140

6.2.2数据衣141

6.2.3数据手套141

6.2.4力反馈器141

6.3立体显示设备142

6.3.1HMD142

6.3.2BOOM143

6.3.3立体眼镜144

6.3.4立体投影显示和立体摄像机144

6.3.5 3D显示器和三维模型数字化仪146

6.4三维跟踪传感设备147

6.4.1 3D位置跟踪器147

6.4.2 3D声音生成器147

6.4.3电磁波跟踪器148

6.4.4超声波跟踪器148

6.4.5光学跟踪器148

习题149

第7章 人的环境感知与虚拟环境151

7.1视觉与立体显示151

7.1.1人类的视觉151

7.1.2立体图像的产生152

7.2听觉与立体声153

7.2.1人类的听觉153

7.2.2听觉的预处理154

7.2.3声音定位及解释155

7.2.4计算机产生的声音158

7.3触觉及力反馈160

7.3.1人类的触觉161

7.3.2力反馈162

习题163

第8章 虚拟现实系统的设计、开发和评价方法165

8.1实现虚拟现实的技术165

8.1.1电磁跟踪系统165

8.1.2虚拟声音的显示技术、声音定位与跟踪系统165

8.1.3实时显示处理技术168

8.1.4虚拟环境中的自然交互技术171

8.2虚拟现实的相关软件174

8.2.1虚拟世界建模174

8.2.2虚拟现实开发工具和开发平台177

8.3虚拟现实建模语言185

8.3.1虚拟现实建模语言VRML概述185

8.3.2设计VRML的虚拟世界186

8.3.3 3ds Max与VRML189

8.3.4VRML创作实例192

8.4开发领域及评价方法202

8.4.1开发领域203

8.4.2评价方法203

8.5人机交互系统的设计准则204

8.5.1基本设计准则204

8.5.2一般用户界面的设计原则205

8.5.3虚拟环境界面设计准则205

8.6典型的虚拟现实系统206

8.6.1分布式虚拟现实系统DVR206

8.6.2协同虚拟现实系统209

习题212

第9章 多媒体计算机与虚拟现实的应用216

9.1多媒体计算机的应用216

9.1.1多媒体会议系统216

9.1.2多媒体数据库及基于内容检索224

9.1.3多媒体教学248

9.1.4游戏与影视欣赏249

9.1.5多媒体电子书254

9.1.6多媒体电子邮件256

9.1.7用多媒体技术制作电脑动画、影视动画和幻灯片260

9.1.8家电智能化268

9.2虚拟现实的应用271

9.2.1虚拟现实与飞行仿真271

9.2.2虚拟现实与娱乐274

9.2.3虚拟现实与遥控技术279

9.2.4虚拟设计与可视化282

9.2.5虚拟现实与军事训练286

9.2.6人在回路中的仿真289

习题291

参考答案294

参考文献318