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第1章 WTK概述1

1.1 WTK简介1

1.2 两个重要概念1

1.2.1 场景结构1

1.2.2 仿真引擎1

1.3 WTK的主要特点2

1.3.1 代码的高效性2

1.3.2 跨平台性2

1.3.3 支持多种外设3

1.3.4 支持多管道／多处理器3

1.3.5 其他特点3

1.4 WTK的子类（class）总览4

1.5 WTK的系统配置5

1.5.1 通常的系统配置5

1.5.2 Windows下的系统配置5

1.5.3 Windows下支持的外部设备6

1.6 WTK的安装6

1.6.1 WTK的安装6

1.6.2 环境变量的设置8

1.7 WTK应用程序示例9

第2章 虚拟环境的管理10

2.1 从建模坐标系到屏幕坐标系10

2.1.1 绘制过程中的坐标系10

2.1.2 摄像机标定11

2.2 WTK中的宇宙14

2.2.1 宇宙的概念、构造和析构14

2.2.2 仿真管理16

2.2.3 宇宙行为函数18

2.2.4 宇宙中的实体19

2.2.5 整体渲染函数20

2.2.6 性能函数和定时函数22

2.2.7 宇宙选项设置函数22

2.2.8 资源文件24

2.3 WTK中的视点27

2.3.1 视点的基本管理28

2.3.2 传感器与视点的关联29

2.3.3 视点位姿的存取30

2.3.4 坐标系的使用和坐标转换32

2.3.5 立体显示33

2.4 WTK中的窗口36

2.4.1 窗口的构造和集成37

2.4.2 窗口大小位置以及与场景的关联40

2.4.3 窗口和视点41

2.4.4 窗口投影函数42

2.4.5 多边形拾取和光线投射线（Ray Casting）44

2.4.6 窗口绘制属性45

2.4.7 视口47

第3章 场景图及其结点49

3.1 虚拟场景结构和场景图49

3.1.1 虚拟场景结构和场景图49

3.1.2 场景图的层次关系50

3.1.3 结点分类50

3.1.4 WTK对场景图的绘制51

3.2 位姿结点52

3.2.1 位姿结点的基本概念52

3.2.2 位姿结点相关函数53

3.2.3 状态积累和状态传播54

3.2.4 场景中的坐标系55

3.3 描述位姿的数据类型56

3.3.1 平面位置矢量57

3.3.2 空间位置矢量WTp357

3.3.3 四元数WTq58

3.3.4 坐标系WTpq60

3.3.5 旋转矩阵WTm360

3.3.6 位姿矩阵WTm461

3.3.7 姿态描述方法的相互转换61

3.4 普通分离结点63

3.5 LOD结点和开关结点65

3.6 停靠结点、内联结点和烟雾结点67

3.6.1 停靠结点和内联结点67

3.6.2 烟雾结点68

3.7 OpenGL回调结点69

3.8 可移动结点72

3.8.1 可移动结点的概念72

3.8.2 可移动结点的构造函数73

3.8.3 可移动结点的位姿控制函数74

3.8.4 可移动结点的层次结构74

3.8.5 可移动结点的层次结构的相关函数75

3.8.6 实例化和结点路径76

3.8.7 实例化和结点路径的相关函数77

3.9 场景图的构建及相关坐标系79

3.9.1 场景图的构建和合成位姿79

3.9.2 场景装配函数80

3.9.3 外部文件函数81

3.10 结点属性函数和场景查询函数82

3.10.1 结点属性函数82

3.10.2 场景查询函数84

第4章 光照材质声音和纹理建模85

4.1 光源85

4.1.1 WTK中的光源85

4.1.2 光源结点构造函数86

4.1.3 光源结点属性函数88

4.2 材质91

4.2.1 材质属性和像素颜色的计算91

4.2.2 材质表及其文件格式93

4.2.3 材质表函数94

4.3 声音建模97

4.3.1 支持硬件98

4.3.2 设备级函数98

4.3.3 声音级函数101

4.4 纹理建模103

4.4.1 纹理的应用104

4.4.2 透明纹理107

4.4.3 明确指定uv进行纹理映射108

4.4.4 动画纹理110

4.4.5 纹理过滤112

4.4.6 纹理的操作113

4.4.7 其他操作115

第5章 几何建模117

5.1 多边形建模117

5.1.1 多边形属性117

5.1.2 多边形的操作119

5.1.3 多边形的动态构造120

5.1.4 多边形相交检测122

5.1.5 多边形的拾取函数123

5.2 几何模型文件125

5.2.1 WTK支持的几何模型文件格式125

5.2.2 模型中的点和面128

5.3 几何建模函数131

5.3.1 构建预定义的几何模型131

5.3.2 构建自定义的几何模型134

5.3.3 其他几何构建函数136

5.4 几何模型的处理137

5.4.1 几何模型的材质函数137

5.4.2 几何模型中的多边形与顶点138

5.4.3 几何模型的修改139

5.4.4 几何模型的优化140

5.4.5 顶点编辑函数141

5.5 范围盒框和碰撞检测144

5.5.1 包围盒框及其相关函数144

5.5.2 碰撞检测及其相关函数145

5.5.3 多边形的拾取函数147

5.6 绘图函数148

5.6.1 二维绘图函数148

5.6.2 三维绘图函数150

第6章 传感器151

6.1 引言151

6.2 构造与析构153

6.3 传感器的访问和处理156

6.3.1 访问传感器的状态156

6.3.2 传感器输入的旋转159

6.4 定制传感器驱动程序162

6.4.1 传感器驱动程序概要163

6.4.2 传感器驱动函数164

6.4.3 驱动程序示例166

6.5 鼠标171

6.5.1 存取鼠标原始数据172

6.5.2 鼠标更新函数172

6.5.3 自己编写更新函数174

6.5.4 用鼠标拖动物体175

6.5.5 检查鼠标的输入焦点窗口176

6.5.6 用鼠标代替跟踪球177

6.6 升鸟、鸟群和扩展鸟178

6.6.1 升鸟传感器178

6.6.2 鸟群180

6.6.3 扩展范围鸟183

6.7 几何球（CIS图形几何球Jr）183

6.8 BOOM设备184

6.8.1 BOOM设备184

6.8.2 BOOM游戏杆186

6.9 数据手套187

6.9.1 捏攥式手套187

6.9.2 5DT手套189

6.10 游戏杆190

6.11 Logitech系列设备193

6.11.1 Logitech三维鼠标（Red Baron）193

6.11.2 Logitech头部跟踪器195

6.11.3 空间控制鼠标（Magellan）197

6.12 Polhemus系列设备199

6.12.1 ISOTRAK跟踪器199

6.12.2 ISOTRAKⅡ跟踪器201

6.12.3 InsideTRAK跟踪器201

6.12.4 FASTRAK跟踪器202

6.13 精确漫游探路者203

6.14 Spacetec系列设备205

6.14.1 Spacetec IMC空间球205

6.14.2 Spacetec IMC空间球空间控制器207

6.15 立体显示设备209

6.16 ThrustMaster系列设备210

6.16.1 ThrusMaster方程式T2驾驶台210

6.16.2 ThrustMaster串行游戏杆211

6.17 HMD设备和Virtual i-Oi-glasses！设备214

6.17.1 HMD设备214

6.17.2 Virtual i-Oi-glasses！设备215

6.18 CyberGlove215

6.18.1 CyberGlove设备的初始化216

6.18.2 CyberGlove的校准217

6.18.3 创建CyberGlove的可视化手模型217

6.18.4 访问手模型对象219

6.18.5 CyberGlove弯曲角度数据的访问220

6.18.6 CyberGlove手模型常数221

第7章 任务、路径、运动连接222

7.1 任务222

7.1.1 任务的创建222

7.1.2 任务函数223

7.2 路径224

7.2.1 路径的构造和析构225

7.2.2 路径管理226

7.2.3 路径的装入和保存227

7.2.4 路径的记录和播放228

7.2.5 路径点的管理232

7.2.6 其他函数234

7.3 运动连接235

7.3.1 运动连接构成和创建235

7.3.2 运动连接相关函数236

7.3.3 运动连接的坐标系和约束238

第8章 串行口和可移植性241

8.1 串行口241

8.2 可移植性242

8.2.1 键盘读入和文件读入242

8.2.2 消息和错误244

第9章 用户界面对象247

9.1 UI应用程序的创建247

9.1.1 创建步骤和完整示例247

9.1.2 创建步骤的详细说明249

9.2 用户界面对象252

9.3 UI对象实用函数257

9.3.1 UI基本函数257

9.3.2 仿真循环控制函数259

第10章 网络261

10.1 客户端服务器网络261

10.1.1 属性261

10.1.2 共享组264

10.1.3 网络连接268

10.1.4 列举272

10.2 多点传送式网络275

10.2.1 WTK的联网功能275

10.2.2 相关概念277

10.2.3 网络函数278