本书全面、系统地介绍了虚拟设计的理论与研究成果，内容主要包括虚拟现实技术体系结构、虚拟现实硬件基础、虚拟现实软件技术、虚拟设计中的建模技术、虚拟加工系统的设计与开发、基于力觉/触觉反馈技术的交互式虚拟拆卸系统、虚拟设计与3D打印软硬件融合平台、虚拟环境下的物理建模、增强现实案例——虚拟与现实融合的路径可调室内攀岩机。全书内容翔实、案例典型，具有系统性、先进性和实用性。
本书可作为高等学校本科学生、研究生“虚拟设计”课程的教材，也可以作为从事虚拟设计/虚拟制造的研究或者应用人员的参考书。

前言
第1章 绪论
1.1 虚拟现实的概念
1.2 虚拟现实的发展历程和研究现状
1.3 虚拟现实技术的主要应用领域
1.4 虚拟现实技术未来展望
第2章 虚拟现实技术体系结构
2.1 虚拟现实技术与计算机仿真的关系
2.2 虚拟现实技术体系结构
2.3 虚拟现实系统的分类
2.4 虚拟设计制造系统的体系结构
2.5 VR进阶：增强虚拟现实（AR）
2.6 VR进阶：混合现实（MR）
2.7 未来的机遇
第3章 虚拟现实硬件基础
3.1 虚拟现实建模设备
3.2 手部数据交互设备
3.3 跟踪定位设备
3.4 视觉感知设备
3.5 听觉感知设备
3.6 力反馈和触觉设备
3.7 虚拟嗅觉、味觉设备
第4章 虚拟现实软件技术
4.1 VRML概述
4.2 VRML的语法与结构
4.3 三维页面制作
4.4 实现交互功能
4.5 VRML建模案例——挖掘机交互仿真
4.6 虚拟世界工具包
第5章 虚拟设计中的建模技术
5.1 虚拟建模的类型
5.2 几何建模
5.3 基于图像的虚拟环境建模技术
5.4 图像与几何相结合的建模技术
5.5 场景优化技术
第6章 虚拟加工系统的设计与开发
6.1 虚拟加工仿真综述
6.2 虚拟加工系统设计
6.3 虚拟模型构建
6.4 插补算法
6.5 基于OSG的虚拟数控加工场景漫游
6.6 基于OSG的虚拟数控车削过程
6.7 非圆齿轮的数控插齿加工
第7章 基于力觉/触觉反馈技术的交互式虚拟拆卸系统
7.1 力反馈交互技术原理
7.2 力反馈虚拟拆卸实例分析
第8章 虚拟设计与3D打印软硬件融合平台
8.1 虚拟设计与3D打印软硬件融合平台构思
8.2 谐波减速器虚拟设计与3D打印融合平台
8.3 谐波齿轮虚拟设计
8.4 谐波齿轮虚拟加工仿真
第9章 虚拟环境下的物理建模
9.1 虚拟环境下物理建模的基本理论与方法
9.2 案例一：行星减速器的虚拟装配
9.3 案例二：虚拟环境下的行星减速器动力学特性分析
9.4 案例三：虚拟环境下的桥式起重机驾驶模拟器物理建模
第10章 增强现实案例——虚拟与现实融合的路径可调室内攀岩机
10.1 增强现实技术的应用
10.2 虚拟与现实融合的路径可调室内攀岩机设计背景和思路
10.3 机械控制系统设计
10.4 虚拟现实系统设计
10.5 用户操作流程