概述 1
0.1 本書涵蓋的內(nèi)容 2
0.2 本書未涵蓋的內(nèi)容 3
0.3 本書適合哪些讀者 3
0.4 如何閱讀本書 3
0.5 七部分內(nèi)容的綜述 4
第一部分 簡介與背景
1 虛擬現(xiàn)實(shí)是什么 7
1.1 虛擬現(xiàn)實(shí)的定義 7
1.2 虛擬現(xiàn)實(shí)是溝通 8
1.2.1 直接溝通 8
1.2.2 間接溝通 9
1.3 虛擬現(xiàn)實(shí)擅長什么 9
2 虛擬現(xiàn)實(shí)的歷史 11
2.1 19世紀(jì) 11
2.2 20世紀(jì) 13
2.3 21世紀(jì) 20
3 各種現(xiàn)實(shí)的概述 21
3.1 “現(xiàn)實(shí)”的形式 21
3.2 現(xiàn)實(shí)系統(tǒng) 22
3.2.1 視覺顯示器 23
3.2.2 聲音 26
3.2.3 觸覺 27
3.2.4 運(yùn)動(dòng)平臺(tái) 29
3.2.5 跑步機(jī) 30
3.2.6 其他的感覺輸出 31
3.2.7 輸入 31
3.2.8 內(nèi)容 31
4 沉浸感、臨場感和現(xiàn)實(shí)的權(quán)衡 32
4.1 沉浸感 32
4.2 臨場感 33
4.3 臨場感的錯(cuò)覺 34
4.4 現(xiàn)實(shí)的權(quán)衡 36
4.4.1 恐怖谷 36
4.4.2 保真度連續(xù)集 37
*5 基本：設(shè)計(jì)指南 39
5.1 說明和背景（第一部分） 39
5.2 虛擬現(xiàn)實(shí)是溝通（1.2節(jié)） 39
5.3 對(duì)各種現(xiàn)實(shí)的概述（第3章） 40
5.4 沉浸感，臨場感和現(xiàn)實(shí)的權(quán)衡
（第4章） 40
第二部分 感知
6 主觀和客觀現(xiàn)實(shí) 44
6.1 現(xiàn)實(shí)是主觀的 44
6.2 感知錯(cuò)覺 46
6.2.1 2D錯(cuò)覺 46
6.2.2 邊界完成錯(cuò)覺 47
6.2.3 盲點(diǎn) 48
6.2.4 深度錯(cuò)覺 49
6.2.5 月亮錯(cuò)覺 50
6.2.6 殘影 51
6.2.7 移動(dòng)錯(cuò)覺 52
7 感知模型和感知過程 54
7.1 遠(yuǎn)端刺激和近端刺激 54
7.2 感覺和感知 55
7.2.1 整合 55
7.3 自下而上和自上而下的過程 55
7.4 傳入和傳出 56
7.5 迭代感知過程 56
7.6 潛意識(shí)和意識(shí) 58
7.7 本能的、行為的、反射的、情感的
過程 58
7.7.1 本能過程 59
7.7.2 行為過程 59
7.7.3 反射過程 59
7.7.4 情感過程 60
7.8 心智模型 60
7.9 神經(jīng)語言規(guī)劃 61
7.9.1 NLP交流模型 62
7.9.2 外部刺激 62
7.9.3 過濾器 63
7.9.4 內(nèi)部狀態(tài) 64
8 感知模態(tài) 65
8.1 看 65
8.1.1 視覺系統(tǒng) 65
8.1.2 亮度和明度 68
8.1.3 顏色 70
8.1.4 視敏度 71
8.1.5 眼動(dòng) 73
8.1.6 視覺顯示 75
8.2 聽 76
8.2.1 聲音的屬性 76
8.2.2 雙耳信息 77
8.2.3 語音感知 78
8.3 觸摸 79
8.3.1 振動(dòng) 79
8.3.2 紋理 80
8.3.3 被動(dòng)觸摸與主動(dòng)觸摸 80
8.3.4 疼痛 80
8.4 本體感覺 81
8.5 平衡和物理運(yùn)動(dòng) 81
8.6 嗅覺和味覺 82
8.7 多模態(tài)感知 83
8.7.1 視覺信息和前庭信息相互補(bǔ)充 84
9 空間與時(shí)間的感知 85
9.1 空間感知 85
9.1.1 外中心和自我中心判斷 86
9.1.2 分割我們周圍的空間 86
9.1.3 深度（景深）感知 87
9.1.4 測量深度感知 94
9.1.5 虛擬現(xiàn)實(shí)中空間感知的挑戰(zhàn) 94
9.2 時(shí)間感知 95
9.2.1 時(shí)間分析 95
9.2.2 大腦和時(shí)間 95
9.2.3 感受時(shí)間的流逝 96
9.2.4 閃爍 98
9.3 運(yùn)動(dòng)感知 98
9.3.1 生理 99
9.3.2 物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)和主體相對(duì)運(yùn)動(dòng) 99
9.3.3 光流 100
9.3.4 運(yùn)動(dòng)感知因素 100
9.3.5 誘導(dǎo)運(yùn)動(dòng) 101
9.3.6 表觀運(yùn)動(dòng) 101
9.3.7 運(yùn)動(dòng)連貫性 103
9.3.8 運(yùn)動(dòng)拖影 103
9.3.9 生物運(yùn)動(dòng) 104
9.3.10 相對(duì)運(yùn)動(dòng)錯(cuò)覺 104
10 知覺穩(wěn)定性、注意力和行為 106
10.1 知覺恒常性 106
10.1.1 大小恒常性 107
10.1.2 形狀恒常性 107
10.1.3 位置恒常性 108
10.1.4 亮度和顏色恒常性 108
10.1.5 響度恒常性 109
10.2 適應(yīng) 109
10.2.1 感官適應(yīng) 109
10.2.2 知覺適應(yīng) 109
10.2.3 負(fù)面后遺癥 111
10.3 專注 111
10.3.1 有限的資源和過濾 112
10.3.2 引導(dǎo)注意 113
10.4 行為 116
10.4.1 行為與感知 116
10.4.2 鏡像神經(jīng)元系統(tǒng) 117
10.4.3 導(dǎo)航 117
*11 感知：設(shè)計(jì)指南 119
11.1 主觀和客觀現(xiàn)實(shí)（第6章） 119
11.2 感知模型和感知過程（第7章） 119
11.3 感知模態(tài)（第8章） 120
11.4 空間與時(shí)間的感知（第9章） 120
11.5 知覺穩(wěn)定性、注意力和行為
（第10章） 121
第三部分 健康危害
12 暈動(dòng)癥 125
12.1 場景移動(dòng) 125
12.2 暈動(dòng)癥和相對(duì)運(yùn)動(dòng)錯(cuò)覺 126
12.3 暈動(dòng)癥病理 126
12.3.1 感官?zèng)_突原理 126
12.3.2 進(jìn)化理論 127
12.3.3 姿態(tài)不穩(wěn)定理論 127
12.3.4 靜止參考系假設(shè) 128
12.3.5 眼動(dòng)理論 129
12.4 暈動(dòng)癥的統(tǒng)一模型 130
12.4.1 世界的真實(shí)狀態(tài) 130
12.4.2 感官輸入 131
12.4.3 中央處理區(qū) 131
12.4.4 狀態(tài)判斷 131
12.4.5 動(dòng)作 131
12.4.6 預(yù)判和反饋 131
12.4.7 運(yùn)動(dòng)的心理模型 132
13 視疲勞、痙攣和副作用 133
13.1 視覺輻輳調(diào)節(jié)沖突 133
13.2 遮蔽顯示沖突 133
13.3 閃爍 134
13.4 副作用 134
13.4.1 重新適應(yīng) 134
14 硬件挑戰(zhàn) 136
14.1 身體疲勞 136
14.2 頭戴適配 137
14.3 受傷問題 137
14.4 衛(wèi)生問題 138
15 延遲 140
15.1 延遲的負(fù)面作用 140
15.1.1 視敏度弱化 140
15.1.2 弱化表現(xiàn) 141
15.1.3 體驗(yàn)感中斷 141
15.1.4 負(fù)面訓(xùn)練效應(yīng) 141
15.2 延遲閾值 141
15.3 感官延遲：暗適應(yīng)的機(jī)能之一 142
15.4 延遲源 143
15.4.1 動(dòng)作追蹤延遲 144
15.4.2 應(yīng)用程序延遲 145
15.4.3 渲染延遲 145
15.4.4 顯示延遲 145
15.4.5 同步延遲 148
15.5 時(shí)間分析 148
15.5.1 延遲測量 149
16 度量不適感 150
16.1 肯尼迪模擬疾病問卷表 150
16.2 姿態(tài)穩(wěn)定性 151
16.3 生理測量 151
17 導(dǎo)致負(fù)面作用的影響因素總結(jié) 152
17.1 系統(tǒng)因素 153
17.2 用戶個(gè)人因素 154
17.3 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)因素 157
17.4 沉浸感和暈動(dòng)癥 158
*18 減少不良影響的案例 159
18.1 適應(yīng)優(yōu)化 159
18.2 外界穩(wěn)定信息 159
18.3 把世界場景當(dāng)成一個(gè)物體來控制 160
18.4 先導(dǎo)標(biāo)記 161
18.5 盡量減少視覺加速度和旋轉(zhuǎn) 161
18.6 棘輪轉(zhuǎn)動(dòng) 162
18.7 延遲補(bǔ)償 162
18.7.1 預(yù)測 162
18.7.2 后期渲染技術(shù) 162
18.7.3 延遲補(bǔ)償?shù)膯栴} 163
18.8 運(yùn)動(dòng)平臺(tái) 163
18.9 舒緩猩猩臂 163
18.10 邊界警示網(wǎng)格和淡出 164
18.11 藥物 164
*19 減少健康危害的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 165
19.1 硬件 165
19.2 系統(tǒng)校準(zhǔn) 166
19.3 減少延遲 166
19.4 通用設(shè)計(jì) 167
19.5 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 167
19.6 交互設(shè)計(jì) 168
19.7 使用 169
19.8 度量不適感 170
第四部分 內(nèi)容創(chuàng)作
20 內(nèi)容創(chuàng)作的高級(jí)概念 173
20.1 體驗(yàn)故事 173
20.2 核心體驗(yàn) 176
20.3 概念完整性 176
20.4 格式塔組織原則 177
20.4.1 分組法則 178
20.4.2 分割原則 181
21 環(huán)境設(shè)計(jì) 183
21.1 場景 183
21.2 色彩和光照 184
21.3 聲音 185
21.4 采樣和混疊 186
21.5 環(huán)境導(dǎo)航輔助 187
21.5.1 標(biāo)記、軌跡和度量 189
21.6 真實(shí)世界內(nèi)容 190
21.6.1 360°全景相機(jī) 190
21.6.2 光場及基于圖像的捕捉／渲染 191
21.6.3 真實(shí)三維捕捉 191

21.6.4 醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)和科學(xué)數(shù)據(jù) 192
22 影響行為 194
22.1 個(gè)人導(dǎo)航輔助 194
22.1.1 地圖 194
22.1.2 指南針 195
22.1.3 多重導(dǎo)航輔助 196
22.2 動(dòng)作中心 196
22.3 視野 197
22.4 虛擬現(xiàn)實(shí)中的簡便與高端配置 197
22.4.1 有線虛擬現(xiàn)實(shí)和無線虛擬現(xiàn)實(shí) 197
22.4.2 移動(dòng)便攜虛擬現(xiàn)實(shí)和固定位置
的虛擬現(xiàn)實(shí) 198
22.5 角色、虛擬形象、社交網(wǎng)絡(luò) 198
*23 過渡到虛擬現(xiàn)實(shí)的內(nèi)容創(chuàng)作 201
23.1 從傳統(tǒng)開發(fā)到虛擬現(xiàn)實(shí)開發(fā)，
范式的轉(zhuǎn)換 201
23.2 復(fù)用現(xiàn)有內(nèi)容 202
23.2.1 幾何細(xì)節(jié) 203
23.2.2 平視顯示器 203
23.2.3 瞄準(zhǔn)網(wǎng)格線 204
23.2.4 手部模型／武器模型 204
23.2.5 縮放模式 205
*24 內(nèi)容創(chuàng)作：設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 206
24.1 內(nèi)容創(chuàng)作的高級(jí)概念
（第20章） 206
24.2 環(huán)境設(shè)計(jì)（第21章） 207
24.3 影響行為（第22章） 209
24.4 過渡到虛擬現(xiàn)實(shí)的內(nèi)容創(chuàng)作
（第23章） 210
第五部分 交互
25 以人為本的交互 212
25.1 直覺性 212
25.2 Norman的交互設(shè)計(jì)原則 213
25.2.1 示能性 213
25.2.2 意符 214
25.2.3 約束限制 214
25.2.4 反饋 215
25.2.5 匹配 216
25.3 直接與間接的交互 217
25.4 交互循環(huán) 218
25.5 手 220
25.5.1 雙手交互 220
*26 虛擬現(xiàn)實(shí)的交互概念 222
26.1 交互保真度 222
26.2 本體感覺與以本體為中心的交互 224
26.2.1 混合本體中心與外部中心的
交互 224
26.3 參考系 224
26.3.1 虛擬世界的參考系 225
26.3.2 真實(shí)世界參考系 225
26.3.3 軀干參考系 225
26.3.4 手部參考系 227
26.3.5 頭部參考系 227
26.3.6 眼部參考系 228
26.4 語音和姿態(tài) 228
26.4.1 姿態(tài) 229
26.4.2 語音識(shí)別 230
26.5 模式和流程 231
26.6 多模態(tài)技術(shù) 232
26.7 小心疾病和疲勞 233
26.8 視覺-物理沖突和感覺替代 233
*27 輸入設(shè)備 235
27.1 輸入設(shè)備特征 235
27.1.1 尺寸和形狀 235
27.1.2 自由度 235
27.1.3 相對(duì)與絕對(duì) 236
27.1.4 分離與集成 236
27.1.5 等距與等壓 236
27.1.6 按鈕 237
27.1.7 無負(fù)擔(dān)輸入設(shè)備 237
27.1.8 與物理對(duì)象完全交互的能力 237
27.1.9 設(shè)備的可靠性 237
27.1.10 觸覺能力 238
27.2 手部輸入設(shè)備的分類 238
27.2.1 接地輸入設(shè)備 239
27.2.2 非跟蹤手持控制器 240
27.2.3 跟蹤手持控制器 241
27.2.4 手部穿戴設(shè)備 242
27.2.5 裸手控制器 243
27.3 非手部輸入設(shè)備的分類 243
27.3.1 頭部跟蹤輸入 243
27.3.2 眼動(dòng)跟蹤輸入 244
27.3.3 麥克風(fēng) 245
27.3.4 全身跟蹤 245
*28 交互模式和技術(shù) 246
28.1 選擇模式 248
28.1.1 手選模式 248
28.1.2 點(diǎn)選模式 249
28.1.3 圖像-平面選擇模式 251
28.1.4 基于體積的選擇模式 252
28.2 操作模式 253
28.2.1 手操模式 253
28.2.2 代理模式 254
28.2.3 3D工具模式 255
28.3 視點(diǎn)控制模式 256
28.3.1 行走模式 257
28.3.2 駕駛模式 258
28.3.3 3D多點(diǎn)觸控模式 259
28.3.4 自動(dòng)模式 261
28.4 間接控制模式 262
28.4.1 窗口部件和面板模式 263
28.4.2 非空間控制模式 266
28.5 復(fù)合模式 267
28.5.1 點(diǎn)選與手操結(jié)合模式 267
28.5.2 微縮世界模型模式 268
28.5.3 多模態(tài)模式 270
*29 交互：設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 272
29.1 以人為本的交互（第25章） 272
29.2 虛擬現(xiàn)實(shí)的交互概念（第26章） 274
29.3 輸入設(shè)備（第27章） 277
29.4 交互模式和技術(shù)（第28章） 278
第六部分 迭代設(shè)計(jì)
30 迭代設(shè)計(jì)的哲學(xué) 285
30.1 虛擬現(xiàn)實(shí)既是藝術(shù)，又是科學(xué) 285
30.2 以人為本的設(shè)計(jì) 285
30.3 通過迭代不斷發(fā)現(xiàn)問題 286
30.4 沒有一個(gè)過程是依賴于項(xiàng)目的 287
30.5 團(tuán)隊(duì) 288
*31 定義階段 289
31.1 愿景 290
31.2 問題 290
31.3 評(píng)估與可行性 292
31.4 高階設(shè)計(jì)注意事項(xiàng) 292
31.5 目標(biāo) 293
31.6 關(guān)鍵參與者 293
31.7 時(shí)間與成本 294
31.8 風(fēng)險(xiǎn) 294
31.9 假設(shè) 296
31.10 項(xiàng)目約束 296
31.10.1 項(xiàng)目約束的類型 296
31.10.2 約束難題 297
31.11 人物角色 298
31.12 用戶故事 299
31.13 故事板 300
31.14 范圍 301
31.15 需求 301
31.15.1 質(zhì)量要求 302
31.15.2 功能性需求 303
31.15.3 通用的虛擬現(xiàn)實(shí)需求 304
*32 制作階段 305
32.1 任務(wù)分析 305
32.1.1 何時(shí)進(jìn)行任務(wù)分析 306
32.1.2 如何做任務(wù)分析 306
32.2 設(shè)計(jì)規(guī)范 308
32.2.1 草圖 308
32.2.2 框圖 309
32.2.3 使用案例 310
32.2.4 類 310
32.2.5 軟件設(shè)計(jì)模式 311
32.3 系統(tǒng)注意事項(xiàng) 312
32.3.1 系統(tǒng)權(quán)衡和做出決定 312
32.3.2 硬件支持 313
32.3.3 幀率和延遲 313
32.3.4 疾病指南 313
32.3.5 校準(zhǔn) 314
32.4 模擬 314
32.4.1 分離模擬與渲染 314
32.4.2 與物理抗?fàn)?314
32.4.3 抖動(dòng)物體 315
32.4.4 飛行物體 315
32.5 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境 315
32.5.1 理想的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境 316
32.5.2 消息協(xié)議 317
32.5.3 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 317
32.5.4 決定論和局部估計(jì) 319
32.5.5 減少網(wǎng)絡(luò)堵塞 319
32.5.6 同時(shí)交互 320
32.5.7 網(wǎng)絡(luò)物理 320
32.6 原型 320
32.6.1 原型的形式 321
32.7 最終產(chǎn)品 322
32.8 交付 322
32.8.1 演示小樣 322
32.8.2 現(xiàn)場安裝 323
32.8.3 持續(xù)的交付 323
*33 學(xué)習(xí)階段 324
33.1 溝通與態(tài)度 325
33.1.1 虛擬現(xiàn)實(shí)創(chuàng)作者是特殊用戶 325
33.2 研究概念 326
33.2.1 數(shù)據(jù)收集 326
33.2.2 可靠性 327
33.2.3 有效性 327
33.2.4 靈敏度 331
33.3 構(gòu)建主義方法 331
33.3.1 小型回顧 331
33.3.2 演示 331
33.3.3 訪談 332
33.3.4 調(diào)查問卷 332
33.3.5 小組座談 333
33.3.6 專家評(píng)估 334
33.3.7 行動(dòng)后回顧 336
33.4 科學(xué)方法 336
33.4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)概述 337
33.4.2 真實(shí)實(shí)驗(yàn)vs.準(zhǔn)實(shí)驗(yàn) 339
33.5 數(shù)據(jù)分析 339
33.5.1 了解數(shù)據(jù) 339
33.5.2 統(tǒng)計(jì)概念 340
*34 迭代設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)原則 344
34.1 迭代設(shè)計(jì)的哲學(xué)（第30章） 344
34.2 定義階段（第31章） 345
34.3 制作階段（第32章） 348
34.4 學(xué)習(xí)階段（第33章） 353
第七部分 未來從現(xiàn)在開始
35 虛擬現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)在與未來 358
35.1 將虛擬現(xiàn)實(shí)售賣給大眾 358
35.2 虛擬現(xiàn)實(shí)社區(qū)文化 359
35.3 通信 359
35.3.1 新生代語言 359
35.3.2 符號(hào)化通信 360
35.3.3 用虛擬人類創(chuàng)造同情心 361
35.3.4 腦對(duì)腦通信 361
35.3.5 全神經(jīng)輸入和輸出 362
35.4 標(biāo)準(zhǔn)和開源 363
35.4.1 開源 364
35.4.2 平臺(tái)特定/事實(shí)標(biāo)準(zhǔn) 364
35.4.3 開放標(biāo)準(zhǔn) 365
35.5 硬件 365
35.6 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)的融合 366
*36 啟動(dòng) 367