本书系统构建了计算机软件开发实践和人机交互应用的知识体系，全书分为两部分，第一部分（第1章～第3章）围绕软件开发实践展开，涵盖数据结构、操作系统和软件工程三大实践内容；第二部分（第4章～第7章）聚焦人机交互应用，详细介绍了CHAI3D和Touch力反馈交互实践、HoloLens混合现实实践、Kinect体感交互实践和Leap Motion手部跟踪实践等典型应用场景。本书紧扣高等院校工科非计算机专业“计算机软件技术基础”课程的实践教学需求，将人机交互技术有机融入实践环节，既能助力学生实现从软件开发基础能力到前沿技术应用能力的阶梯式提升，又能通过对创新性实践项目的系统设计来有效强化学生的创新实践能力。本书既可作为高等院校工科非计算机专业本科生和研究生计算机软件开发实践课程的教学用书，也可作为从事人机交互应用软件开发的工程师或工程技术人员的参考用书。陆熊，男，副教授，硕导，工学博士。主要从事力触觉人机交互、虚拟现实、容错和安全性嵌入式系统等的研究和教学工作，发表学术论文论文30余篇，其中SCI、EI收录10余篇，获中国发明专利授权4项、软件著作权3项。目　　录?第一部分 ?软件开发实践?第1章 ?数据结构实践?1?1.1 ?线性表的实验?1?实验1.1.1 ?顺序表的基本操作?1?实验1.1.2 ?链表的基本操作?5?实验1.1.3 ?升序链表的插入?9?实验1.1.4 ?线性表的集合运算?11?实验1.1.5 ?线性表元素的区间删除?14?实验1.1.6 ?约瑟夫斯问题的求解?16?1.2 ?栈和队列的实验?17?实验1.2.1 ?栈的基本操作?17?实验1.2.2 ?队列的基本操作?22?实验1.2.3 ?出栈序列的合法性?28?实验1.2.4 ?银行业务队列的简单模拟?29?实验1.2.5 ?停车场管理问题?31?1.3 ?二叉树和图的实验?32?实验1.3.1 ?二叉树的基本操作?32?实验1.3.2 ?二叉树的重构和遍历?37?实验1.3.3 ?二叉排序树的构建和输出?39?实验1.3.4 ?图的基本操作?41?实验1.3.5 ?列出图的所有连通分量?49?实验1.3.6 ?管道铺设施工最佳方案问题?50?1.4 ?查找和排序实验?53?实验1.4.1 ?查找的基本操作?53?实验1.4.2 ?排序的基本操作?59?实验1.4.3 ?查找和排序的应用??寻找舞会中的落单客人?66?实验1.4.4 ?查找算法与排序算法的比较?67?1.5 ?本章小结?70???第2章 ?操作系统实践?71?2.1 ?进程的创建和控制实验?71?2.2 ?线程的创建和控制实验?73?2.3 ?基于消息传递的进程通信实验?76?2.4 ?基于共享内存的进程通信实验?80?2.5 ?进程的互斥和同步实验?84?2.6 ?存储管理机制实验?92?2.7 ?本章小结?97?第3章 ?软件工程实践?98?3.1 ?软件工程综合实验题库??普通应用类?98?3.2 ?软件工程综合实验题库??人机交互应用类?100?3.3 ?软件工程各阶段的文档?102?3.3.1 ?可行性研究报告?102?3.3.2 ?软件需求规格说明书?107?3.3.3 ?概要设计说明书?111?3.3.4 ?详细设计说明书?116?3.3.5 ?测试报告?119?3.3.6 ?用户手册?122?3.4 ?本章小结?125?第二部分 ?人机交互应用?第4章 ?CHAI3D和Touch力反馈交互实践?126?4.1 ?力触觉人机交互和CHAI3D简介?126?4.2 ?CHAI3D的体系结构?128?4.3 ?使用模板创建CHAI3D应用程序?129?4.3.1 ?创建项目文件?130?4.3.2 ?设置项目属性?134?4.3.3 ?编译与运行?138?4.4 ?基于CHAI3D的示例开发力触觉应用程序?139?4.5 ?CHAI3D中的力触觉设备?144?4.5.1 ?力触觉设备简介?144?4.5.2 ?CHAI3D坐标系定义?144?4.5.3 ?力触觉设备处理程序?145?4.5.4 ?对自定义力触觉设备的处理?145?4.6 ?CHAI3D中的其他元素?146?4.7 ?虚拟力触觉设备的实现?151?4.8 ?Touch力触觉设备在CHAI3D中的使用?154?4.9 ?本章小结?156?第5章 ?HoloLens混合现实实践?157?5.1 ?HoloLens概述?157?5.1.1 ?混合现实和HoloLens?157?5.1.2 ?HoloLens的基本操作?157?5.2 ?HoloLens开发环境的配置?158?5.2.1 ?HoloLens开发环境概述?158?5.2.2 ?安装Unity?158?5.2.3 ?安装Visual Studio?159?5.2.4 ?安装HoloLens仿真器?161?5.3 ?HoloLens应用程序的开发?162?5.4 ?MRTK的使用?168?5.5 ?本章小结?173?第6章 ?Kinect体感交互实践?175?6.1 ?Kinect 2.0简介?175?6.2 ?Kinect 2.0的开发环境?176?6.3 ?Kinect 2.0的API和数据源?181?6.4 ?基于Kinect 2.0的操作者食指位置检测?183?6.5 ?基于CHAI3D的Kinect应用程序开发?189?6.6 ?本章小结?195?第7章 ?Leap Motion手部跟踪实践?196?7.1 ?Leap Motion概述?196?7.2 ?Leap Motion的基本概念?197?7.3 ?Leap Motion SDK?199?7.4 ?基于LeapC API SDK的使用举例?201?7.5 ?CHAI3D中基于Leap Motion的人手位置检测?204?7.6 ?本章小结?210?参考文献?212