前言

　　当前，计算机、人工智能、新一代通信与传感器等技术加快提升了制造业数字化、智能化、网络化的水平，从根本上提高了工业知识产生和利用的效率。虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术作为新一代的人机交互界面, 成为先进的制造技术，像机器人、3D打印和物联网一样，正以创新的方式被使用，是智能制造重要的使能技术。随着智能制造的快速推进，VR/AR技术正在重塑制造领域，在制造全生命周期发挥不可替代的作用，可以提高设计功能和性能，洞察制造过程使之透明化，使得人机协同更加高效。

　　VR/AR的主要技术基础是计算机图形学，同时还涉及计算机其他学科、认知科学、电磁、机械等多学科。在智能制造工程类专业开设VR/AR课程是非常必要的。本书共分为8章，首先介绍VR/AR的发展历史和相关概念，然后按照制造系统中虚实融合的步骤展开： 从场景的几何建模、虚拟场景搭建，到真实感渲染的基本流程、场景中的动画； 再接着介绍人机交互技术，利用VR/AR和科学计算可视化进行集成等，最后给出常见的VR/AR开发方法。

　　全书主要部分由东华大学鲍劲松教授负责撰写，第3章由上海交通大学武殿梁副研究员撰写。本书涉及的图形学相关内容参考了美国斯坦福大学的课程cs148、cs248、cs468、ee267,加利福尼亚大学圣塔芭芭拉分校的课程cs184，加利福尼亚大学圣迭戈分校的课程cse167，乔治梅森大学的课程15462，北卡罗来纳大学的课程comp575，布朗大学的课程cs123，以及英国剑桥大学的课程1819等内容。另外，东华大学的刘天元、丁志昆、刘世民、卢山雨、江亚南、吕其彬、胡富琴等博士、硕士研究生参与了本书文献检索、公式校核和图表等编辑工作，魏静庵、丁志昆、卢山雨提供了本书的案例代码，在此表示感谢。同时，感谢上海交通大学的杨旭波教授，蔡鸿明教授，华中科技大学的王俊峰教授，同济大学的贾金原教授对本书提出的宝贵意见。

　　本书中涉及的相关随书代码、例程，可通过右侧二维码扫描获取。

　　由于时间仓促，作者知识浅陋，不足之处敬请广大读者指正。

作者

2022年12月于沪上