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《虚拟现实技术》课程教学大纲

一、课程基本信息

学分：2.5

总学时:42

适用专业:数字媒体技术

课程性质：专业技术课

先修课程：计算机图形学、CAD软件应用，三维造型与动画技术、美学原理

后续课程：无

二、课程概述

课程目的虚拟现实技术作为一种最为强大的人机交互技术，一直是信息领域研究开发和应用的热点方向之一。本课程立足于虚拟现实的“3I”特性，从技术和应用两个方向全面系统地讲述虚拟现实的基础理论和实践技能，包括对虚拟现实必威体育精装版硬件设备和高级软件技术的讲解，以及虚拟现实传统应用和必威体育精装版应用的介绍。

课程任务本课程是数据媒体技术专业核心课程之一。旨在培养学生了解虚拟现实技术的基本概念、基本特征、系统组成以及对社会生活的影响现状，软硬件技术的发展方向，认识和掌握虚拟现实的相关技术，具备运用VR技术开发制作具有三维交互、效果逼真的虚拟现实场景的能力。

教学基本要求通过该课程的学习，学生应达到以下几个要求：

1.了解虚拟现实技术的基本概念、分类、发展和应用领域；

2.熟悉虚拟现实系统的人机交互设备；

3.了解虚拟现实的关键技术的引擎；

4.掌握虚拟现实的建模语言；

5.熟悉三维全景技术；

6.掌握虚拟现实建模工具3dsMax；

7.掌握虚拟现实的制作工具Cult3D；

8.了解VR－Platform12的基础知识。

三、教学条件

教学场所要求

能容纳65人的高端多媒体机房，Windows7环境下，安装3Dmax、VRP、Cult3D软件等。

教学仪器设备要求:

虚拟现实人机交互设备高性能图像生成及处理设备等。

四、教学进度与学时分配计划

序

号

章节

主要内容

教学形式

教学要求

学时

1

第1章

拟现实技术概述

1.1虚拟现实的基本概念

1.2虚拟现实的分类

理论

教学

掌握虚拟现实的概念、基本特征

了解虚拟现实系统的组成及分类

了解增强现实的概念

2

1.3虚拟现实的应用领域

理论

教学

了解VR在航空航天、军事训练、医学、教育、城市规划等领域的应用

2

1.4虚拟现实的发展

1.5虚拟现实的Web3D技术

理论教学

了解虚拟现实技术的发展历程、发展趋势、和研究现状

了解Web3D技术

掌握Web3D核心技术及其特征

2

2

第2章

虚拟现实系统的人机交互设备

2.1立体显示设备

2.2跟踪定位设备

2.3虚拟现实声音系统与设备

理论

教学

认识各种显示设备

了解全息投影显示设备

了解各种跟踪器

掌握跟踪传感设备的性能参数

通过实例了解三维跟踪设备

了解固定式、耳机式、语音式交互设备

2

2.4人机交互设备

2.53D建模设备

2.6虚拟现实硬件系统的集成

理论

教学

认识各种人机交互设备，了解其原理及其应用

认识3D建模设备，了解其原理，掌握其应用

2

3

第3章

虚拟现实的关键技术和引擎

3.1立体高清显示技术

3.2三维建模技术

3.3三维虚拟声音技术

3.4体感交互技术

理论

教学

掌握虚拟现实的3个主要关键技术

了解各种显示技术的原理

掌握三维建模技术的种类

了解各类建模技术

了解三维虚拟声音的特征

了解头部相关传递函数

了解语音合成技术和体感技术分类及框架

2

3.5人机自然交互技术

3.6虚拟现实引擎完成本章的课后练习

理论教学

了解手势、面部表情识别技术

了解眼动跟踪技术、唇读识别技术

了解力触觉交互、脑机接口技术

了解虚拟现实引擎概念、架构

2

4

第4章

虚拟现实建模语言

4.1VRML概述

4.2初始VRML文件

4.3VRML文件的主体内容

4.4VRML的空间造型

4.5VRML的场景效果

4.6VRML的动态交互

理论

教学

了解VRML的发展历史

熟悉VRML建模语言的应用特征

掌握VRML编辑器和通用语法结构

掌握VRML的节点、常用域、基本造型、空间变换、复杂造型、纹理映射

了解VRML的动态交互、传感器交互、脚本应用

4

4

VRML的使用：

学生使用VRML进行编辑与呈现，利用VRML建模语言制作场景效果图

实践教学

5

第5章

三维全景技术

5.1全景技术概述

5.2全景技术常用的硬件与软件

5.3全景图的制作

5.4全景视频简介

理论

教学

了解全景技术的特点、分类

了解全景技术的应用

熟悉常用的硬件和软件

掌握照片的采集、后期制作

了解全景视频的应用

掌握全景视频的制作

2

2

Java?3D的使用：

使用Java3D的基本功能

实践教学

6

第6章

虚拟现实建模工具3ds?Max

6.13dsMax的基础知识

6.2二维图形与编辑

6.3三维建模

6.4复合对象建模

6.5NURBS建模

6.6材质与贴图

6.7灯光的应用

6.8渲染基础

6.9动画制作

6.103dsMax与