约瑟夫·J. 小拉维奥拉（Joseph J. LaViola Jr.） 计算机科学系副教授，负责中佛罗里达大学交互系统和用户体验研究卓越集群。
恩斯特·克鲁伊夫（Ernst Kruijff） 波恩-莱茵-锡格应用科技大学视觉计算研究所计算机图形和交互系统临时教授，领导3DMi小组的多感官3D用户界面设计。
瑞恩·P. 克马汉（Ryan P. McMahan） 德州大学达拉斯分校计算机科学与艺术、技术和新兴通信学助理教授，负责其未来沉浸式虚拟环境实验室。
道格·A. 鲍曼（Doug A. Bowman） 弗吉尼亚理工学院计算机科学教授，指导其3D交互研究小组和人机交互中心。他是国际计算机学会杰出科学家。
伊凡·普彼列夫（Ivan Poupyrev） Google先进技术和产品（ATAP）部门高级交互研究项目技术负责人。

第一部分包括两章。第1章是对3D用户界面概念的介绍，第2章提供该领域的历史背景，并给出发展历程图，以及该领域如何与其他领域产生关联，同时，在该章中我们也将引入贯穿整本书的两个案例研究。

第二部分则提供关于一般界面和特殊的3D界面在人体因素方面的背景资料，重点强调人类的感官系统和认知（第3章），总体介绍人机交互领域（第4章），这些可以作为我们了解本书后文中各种关于3D用户界面的概念与想法的基础知识。

第三部分深入探究3D用户界面的硬件，包括针对视觉、听觉、触觉/味觉系统的输出设备（第5章）以及界面中使用的输入设备，特别强调如何获取用户在物理空间中的三维位置、方向和运动信息（第6章）。

第四部分是本书的核心，将重点放在大多数3D用户界面中会使用的基本3D交互任务上。在这部分中，第7章阐述3D对象选择和操作的技术。第8章探讨通过虚拟空间和物理空间移动的导航与标识导向技术。最后，第9章重点介绍不同的系统控制技术，这些技术可用于更改应用程序状态，发出命令并为3D应用程序提供整体输入。

第五部分描述3D用户界面设计与评估的策略，其中第10章探讨选择和开发的不同设计策略，第11章涵盖关于3D用户界面评估的重要部分，这是开发3D界面技术与应用程序的关键部分。

最后，第六部分包含第12章，展望3D用户界面的未来，并讨论需要解决的开放式研究问题，以此来推动该领域的蓬勃发展。

对任何开发虚拟现实（VR）和增强现实（AR）游戏体验界面的人来说，这本书都是必备的指南。

—— Richard Marks，Sony PlayStation Magic实验室总监

对3D交互研究人员和从业者来说，这是一本不可思议的图书。随着如今人们对虚拟现实和增强现实平台重新燃起热情，这本书变得更及时、更有价值。而这次的更新版中对数十年研究的悉心组织和用心呈现，更是让每个VR/AR人都能从中受益匪浅。

—— Andy Wilson，微软公司研究部

这是研究人员和开发人员创建3D用户界面的必备书籍。如果你正在开发包括虚拟现实或增强现实体验的3D应用，甚至移动端和桌面3D应用，你一定需要这本书。

——Mark Billinghurst，南澳大学

我也正好赶上了用它作为3D用户界面课程的教材……本书的第1版也是首部针对3D用户界面的书籍，它雄心勃勃并大获成功，对于这个领域，更是一个及时并广受欢迎的礼物……我期待着能在哥伦比亚大学的课程中使用本书第2版。无论你是经验丰富的研究人员或从业者，还是刚刚转行3D交互的新人，都可以享受其中！

——Steve Feiner，哥伦比亚大学计算机科学系

译者序
第2版序
第1版序
第2版前言
第1版前言
致谢
第一部分　3D用户界面基础
第1章　3D用户界面概述2
1.1　什么是3D用户界面2
1.2　为什么需要3D用户界面3
1.3　术语4
1.4　应用领域 6
1.5　小结6
第2章　3D用户界面：历史与发展历程7
2.1　3D UI的历史7
2.2　3D UI的发展历程9
2.3　本书的范围20
2.4　案例研究简介21
2.5　小结23
第二部分　人体因素与人机交互基础
第3章　人体因素的基本原理26
3.1　简介26
3.2　信息处理 27
3.3　感知32
3.4　认知47
3.5　物理人体工程学53
3.6　指南60
3.7　小结61
推荐阅读61
第4章　人机交互的一般原则62
4.1　简介62
4.2　理解用户体验64
4.3　设计原则和指南76
4.4　建立用户体验88
4.5　小结98
推荐阅读98
第三部分　3D用户界面硬件技术
第5章　3D用户界面输出硬件101
5.1　简介101
5.2　视觉显示器 102
5.3　听觉显示器123
5.4　触觉显示器127
5.5　根据保真度分类显示器136
5.6　设计指南：为3D用户
　　 界面选择输出设备137
5.7　案例研究142
5.8　小结146
推荐阅读147
第6章　3D用户界面输入硬件149
6.1　简介149
6.2　传统的输入设备152
6.3　3D空间输入设备158
6.4　3D用户界面的补充输入178
6.5　专用输入设备180
6.6　DIY输入设备185
6.7　为3D用户界面选择输入设备188
6.8　案例研究193
6.9　小结196
推荐阅读196
第四部分　3D交互技术
第7章　选择和操作201
7.1　简介201
7.2　3D操作任务202
7.3　3D操作的分类207
7.4　抓握隐喻208
7.5　指向隐喻215
7.6　表面隐喻222
7.7　间接隐喻227
7.8　双手隐喻236
7.9　组合隐喻239
7.10　3D操作的其他方面241
7.11　设计指南246
7.12　案例研究248
7.13　小结250
推荐阅读251
第8章　漫游252
8.1　简介252
8.2　3D漫游任务254
8.3　3D漫游技术分类257
8.4　行走隐喻259
8.5　驾驶隐喻270
8.6　基于选择的漫游隐喻274
8.7　基于操作的漫游隐喻278
8.8　漫游技术的其他方面281
8.9　3D环境中的路径查找288
8.10　设计指南294
8.11　案例研究297
8.12　小结302
推荐阅读303
第9章　系统控制304
9.1　简介304
9.2　系统控制问题306
9.3　分类308
9.4　物理控制器308
9.5　图形菜单310
9.6　语音命令317
9.7　手势命令318
9.8　工具323
9.9　多通道技术326
9.10　设计指南329
9.11　案例研究330
9.12　小结333
推荐阅读333
第五部分　3D用户界面设计与开发
第10章　3D用户界面设计与开发策略337
10.1　简介337
10.2　面向人类的设计338
10.3　创造3D用户界面349
10.4　设计指南357
10.5　案例研究361
10.6　小结363
推荐阅读364
第11章　3D用户界面评估365
11.1　简介365
11.2　3D UI的评估方法367
11.3　3D UI的评估度量369
11.4　3D UI评估的特征371
11.5　评估方法的分类376
11.6　三种多方法评估378
11.7　3D UI评估指南392
11.8　案例研究394
11.9　小结397
推荐阅读398
致谢398
第六部分　3D界面的未来
第12章　3D用户界面的未来400
12.1　关于3D显示的用户体验400
12.2　关于3D UI设计402
12.3　3D UI开发和评估406
12.4　真实世界中的3D UI408
12.5　3D UI的应用410
参考文献412