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本書將虛擬實境（VR）視為一種媒介，更多聚焦於內容而非技術層面，討論如何實現虛擬實境以及如何創建成功的虛擬實境應用。書中首先介紹相關術語和背景知識；然後重點討論介面（介面）技術，包括交互技術、內容選擇和表示問題，並新增一章討論人類用戶在虛擬實境體驗中扮演的重要角色；之後討論虛擬實境的總體設計，涉及虛擬實境體驗的分類以及我們可以從過去的設計中學到的經驗；最後對虛擬實境系統和應用的未來進行展望。
本書適合所有對虛擬實境應用及實現感興趣的讀者，包括相關產品設計人員、技術開發人員和市場行銷人員等，也適合高等院校相關專業的學生閱讀參考。
第一部分什麼是虛擬實境
第1章虛擬實境概述 3
1.1定義虛擬實境 4
1.2虛擬實境體驗的5個關鍵要素 4
1.2.1關鍵要素1和2：參與者和創作者 5
1.2.2關鍵要素3：虛擬世界 5
1.2.3關鍵要素4：沉浸感 6
1.2.4關鍵要素5：交互性 8
1.2.5綜合5個關鍵要素 11
1.2.6虛擬實境範式 12
1.3虛擬實境、遠端呈現、增強現實和賽博空間 14
1.3.1人工現實 14
1.3.2虛擬 15
1.3.3虛擬世界和虛擬環境 15
1.3.4賽博空間 16
1.3.5增強現實 16
1.3.6遠程呈現 18
1.4虛擬實境的歷史：虛擬實境技術從何而來 20
1.5本章小結 40
第2章作為媒介的虛擬實境 42
2.1通過媒介交流 42
2.2媒介的內容：虛擬世界 43
2.3溝通：思想的傳遞 45
2.4人類傳播媒介的共性問題 50
2.4.1虛擬世界的介面 50
2.4.2語言 52
2.4.3作者關係（與創作者關係） 56
2.4.4虛擬實境有什麼特別之處 57
2.5虛擬實境媒介的研究 57
2.5.1敘事：無動機與交互 57
2.5.2形式和流派 61
2.5.3體驗與信息 62
2.5.4虛擬實境：吸引力媒介之一 65
2.5.5捕捉虛擬實境體驗 66
2.6本章小結 71
第二部分虛擬實境系統
第3章人類參與者 77
3.1將人與模擬連接起來 78
3.1.1人機界面 79
3.1.2可供性 79
3.1.3虛擬實境中的可供性 81
3.2人類感知系統 83
3.2.1感覺：感知的生理方面 84
3.2.2視覺感知 91
3.2.3聽覺感知 101
3.2.4觸覺感知 105
3.2.5前庭感知 109
3.2.6嗅覺感知 111
3.2.7味覺感知 112
3.2.8跨感官效應和虛擬實境 112
3.3臨場感和具身化：虛擬世界中的自我感知 114
3.3.1臨場感的概念 114
3.3.2臨場感的決定因素和反應 118
3.3.3測量臨場感 122
3.3.4具身化 123
3.3.5增加虛擬世界的“真實性” 127
3.3.6破壞臨場感：讓世界變得不那麼真實的因素 130
3.4本章小結 131
第4章輸入：連接參與者與虛擬世界 132
4.1輸入技術 133
4.1.1主動與被動輸入 134
4.1.2連續與離散輸入 134
4.1.3頻寬：資訊的數量/類型 136
4.1.4絕對與相對輸入（參考系） 137
4.1.5物理與虛擬輸入 139
4.1.6輸入分類 139
4.1.7位置跟蹤技術 144
4.2在虛擬實境系統中使用輸入 158
4.2.1跟蹤身體位置 158
4.2.2物理輸入裝置 164
4.2.3身體姿勢和手勢識別 175
4.2.4語音辨識（音訊輸入） 177
4.3本章小結 180
第5章輸出：連接虛擬世界與參與者 181
5.1視覺顯示 182
5.1.1視覺顯示的屬性 182
5.1.2視覺顯示範式 210
5.1.3非封閉（透視）頭戴式顯示器 229
5.1.4智能手機虛擬實境頭戴式顯示器 234
5.1.5頭戴式投影顯示器 237
5.1.6掌上型虛擬實境 239
5.1.7視覺顯示小結 242
5.2聽覺顯示 243
5.2.1聽覺顯示的屬性 243
5.2.2聽覺顯示範式 249
5.3觸覺顯示 252
5.3.1觸覺顯示的屬性 254
5.3.2觸覺顯示範式 259
5.3.3觸覺顯示器 259
5.3.4末端執行器顯示器 264
5.3.5機器人形顯示器 269
5.3.6被動觸覺顯示 272
5.3.7混合顯示器 273
5.3.83D硬拷貝 273
5.3.9觸覺顯示小結 274
5.4前庭和其他感官顯示 275
5.4.1前庭顯示 276
5.4.2嗅覺、味覺和其他感官 280
5.5本章小結 281
第6章虛擬世界的表示 282
6.1虛擬世界的表示問題 283
6.1.1逼真性 286
6.1.2人類的理解能力 291
6.1.3選擇一個映射 296
6.1.4定量和定性表示 299
6.1.5與VR相關的表示問題 303
6.2VR中的視覺表示 305
6.2.1如何在VR體驗中使用視覺 305
6.2.2融入現實世界 308
6.3VR中的聽覺表示 309
6.3.1聲音的特性 309
6.3.2如何在VR體驗中使用聲音 310
6.4VR中的觸覺表示 314
6.4.1觸覺的特點 314
6.4.2如何在VR體驗中使用觸覺 315
6.5其他感官表示 319
6.5.1前庭表示 319
6.5.2嗅覺和味覺表示 320
6.6表示小結 320
6.7渲染系統 321
6.8視覺渲染系統 325
6.8.1視覺渲染的方法 325
6.8.2渲染複合視覺場景 330
6.8.3視覺渲染延遲 340
6.8.4視覺渲染過程 345
6.9聽覺渲染系統 350
6.9.1聲音渲染方法 351
6.9.2渲染複合聲音 356
6.9.3聲音渲染過程 361
6.10觸覺渲染系統 368
6.10.1觸覺渲染方法 368
6.10.2使用力顯示渲染複雜的觸覺場景 375
6.10.3觸覺渲染過程 376
6.11其他感官的渲染 381
6.11.1渲染前庭感知 381
6.11.2渲染嗅覺和味覺 381
6.12本章小結 382
第7章與虛擬世界交互 383
7.1交互設計基礎知識 384
7.2使用者介面的隱喻 387
7.3操作虛擬世界 389
7.3.1操作方法 389
7.3.2操作屬性 394
7.3.3選擇 408
7.3.4操作形式 422
7.3.5操作小結 427
7.4在虛擬世界中導航 427
7.4.1尋路 428
7.4.2旅行 436
7.4.3導航小結 450
7.5與他人交互 452
7.5.1共用體驗 453
7.5.2協作交互 457
7.6與虛擬實境系統交互（元命令） 465
7.7本章小結 466
第三部分應用虛擬實境
第8章將虛擬世界帶入生活 471
8.1沉浸感 471
8.1.1物理/感官沉浸感 471
8.1.2精神沉浸感 472
8.1.3現實主義在沉浸中的作用 473
8.2提供環境 480
8.2.1視角 480
8.2.2場地 482
8.3虛擬世界 487
8.3.1虛擬世界的實體 487
8.3.2物件建模與虛擬世界佈局 490
8.3.3現實世界作為虛擬世界的一部分 493
8.4虛擬世界規則：物理學 502
8.4.1虛擬世界物理學的類型 503
8.4.2虛擬世界物理學的範圍 506
8.4.3類比/數學模型 507
8.4.4物件相互作用 507
8.4.5虛擬世界的持續性 508
8.4.6現實世界和虛擬世界的物理不一致 509
8.5呈現虛擬實境體驗的軟體 510
8.5.1虛擬實境軟體集成 511
8.5.2遊戲引擎 513
8.5.3網頁傳送虛擬實境 514
8.6體驗創建過程 514
8.7本章小結 516
第9章體驗概念與設計：應用虛擬實境解決問題 518
9.1虛擬實境能實現你的目標嗎 518
9.2構思新的虛擬實境應用程式 522
9.2.1從其他媒介改編 522
9.2.2從現有的虛擬實境體驗汲取靈感或改編 526
9.2.3從頭開始創造新的虛擬實境體驗 527
9.3豐富的應用領域 527
9.4虛擬實境體驗範例 537
9.5設計虛擬實境體驗 542
9.5.1設計要謹慎 542
9.5.2原型 543
9.5.3設計要考慮系統 543
9.5.4設計要考慮場地 544
9.5.5設計要考慮受眾 545
9.5.6設計要吸引受眾 547
9.5.7考慮社交交互 547
9.5.8考慮設計權衡 548
9.5.9設計使用者目標 549
9.5.10設計體驗的結束 549
9.5.11用戶測試 552
9.5.12文檔、部署和評估體驗 552
9.6虛擬實境設計的過去與未來 553
9.7本章小結 554
第10章虛擬實境：過去，現在，未來 556
10.1虛擬實境的現狀 556
10.1.1技術萌芽期 557
10.1.2期望膨脹期 558
10.1.3幻滅期 558
10.1.4復蘇期 558
10.1.5成熟期 559
10.2虛擬實境的成熟 560
10.2.1實驗室中的虛擬實境 560
10.2.2課堂中的虛擬實境 562
10.2.3過渡：大眾使用者的吸引力媒介 563
10.3虛擬實境的趨勢 564
10.3.1增強現實的應用增加 565
10.3.2更少的累贅 567
10.3.3更高的感官保真度 568
10.3.4軟體可用性 569
10.3.5新驅動/顛覆性技術 570
10.4對技術的回顧與預測 571
10.4.1顯示技術 572
10.4.2輸入技術 576
10.4.3軟體 579
10.4.4應用程式軟體的未來 582
10.5本章小結：未來已來 583
參考文獻一
