| 中文摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 第一章 绪论 | 第8-14页 |
| 1.1 本课题的来源、背景及研究意义 | 第8-9页 |
| 1.2 国内外研究状况 | 第9-12页 |
| 1.3 本课题研究内容 | 第12-14页 |
| 第二章 新型笔式人机交互的提出与模型建立 | 第14-26页 |
| 2.1 新型笔式人机交互的提出 | 第14-15页 |
| 2.2 新型人机交互原理及方案设计 | 第15-22页 |
| 2.2.1 新型人机交互方式坐标系选取 | 第16-18页 |
| 2.2.2 新型人机交互方式所需参数信息 | 第18-20页 |
| 2.2.3 捷联惯导系统原理 | 第20-21页 |
| 2.2.4 硬件和软件系统平台 | 第21-22页 |
| 2.3 新型人机交互笔整体结构模型 | 第22-25页 |
| 2.4 本章小结 | 第25-26页 |
| 第三章 实体交互笔空间姿态解算及硬件系统设计 | 第26-48页 |
| 3.1 空间姿态解算算法 | 第26-28页 |
| 3.1.1 数据融合算法分析 | 第26-27页 |
| 3.1.2 传统空间姿态解算算法 | 第27-28页 |
| 3.2 四元数差EKF姿态估计算法 | 第28-36页 |
| 3.2.1 离散卡尔曼滤波器原理 | 第28-31页 |
| 3.2.2 扩展离散卡尔曼滤波器原理 | 第31-33页 |
| 3.2.3 四元数差值与EKF结合姿态解算算法 | 第33-36页 |
| 3.3 实体交互笔硬件系统搭建 | 第36-38页 |
| 3.3.1 下位机处理器模块 | 第37页 |
| 3.3.2 姿态传感器模块 | 第37-38页 |
| 3.4 实验结果分析 | 第38-47页 |
| 3.4.1 静止状态下滤波解算效果 | 第39-43页 |
| 3.4.2 缓慢运动状态下滤波解算效果 | 第43-47页 |
| 3.5 本章小结 | 第47-48页 |
| 第四章 虚拟交互笔构建和三维可视化虚拟场景实现 | 第48-70页 |
| 4.1 虚拟现实技术特征及应用趋势 | 第48-50页 |
| 4.1.1 虚拟现实技术特征 | 第48-49页 |
| 4.1.2 虚拟现实技术应用发展趋势 | 第49-50页 |
| 4.2 OpenGL可视化建模原理 | 第50-51页 |
| 4.3 复杂3DS模型导入 | 第51-57页 |
| 4.4 3D模型渲染和虚拟交互笔的构建 | 第57-67页 |
| 4.4.1 3D模型渲染原理和方法 | 第57-65页 |
| 4.4.2 构建虚拟交互笔 | 第65-67页 |
| 4.5 可视化虚拟环境渲染效果 | 第67-69页 |
| 4.6 本章小结 | 第69-70页 |
| 第五章 新型人机交互方式与改进的包围体策略结合拾取3D模型 | 第70-89页 |
| 5.1 经典拾取算法 | 第70-74页 |
| 5.1.1 三维拾取算法原理 | 第70-71页 |
| 5.1.2 经典射线拾取法 | 第71-72页 |
| 5.1.3 其他拾取算法简介 | 第72-74页 |
| 5.2 改进的新型人机交互笔拾取算法 | 第74-76页 |
| 5.3 改进的包围体策略 | 第76-79页 |
| 5.3.1 拾取速度和精度缺陷 | 第76-77页 |
| 5.3.2 拾取包围体策略 | 第77-79页 |
| 5.4 新型人机交互方式与改进的包围体策略结合 | 第79-82页 |
| 5.4.1 形状判定阈值策略 | 第79-82页 |
| 5.4.2 具体实现方式 | 第82页 |
| 5.5 实验结果分析 | 第82-88页 |
| 5.5.1 虚拟环境下人机交互笔实现效果 | 第82-84页 |
| 5.5.2 拾取速度对比 | 第84-86页 |
| 5.5.3 拾取精度效果 | 第86-88页 |
| 5.6 本章小结 | 第88-89页 |
| 第六章 总结与展望 | 第89-91页 |
| 6.1 本文总结 | 第89页 |
| 6.2 展望 | 第89-91页 |
| 参考文献 | 第91-97页 |
| 致谢 | 第97-98页 |
| 个人简历 | 第98-99页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第99页 |