虚拟现实技术及应用.docVIP

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《虚拟现实技术及应用》教学大纲

课程英文名

VirtualRealityTechnologyandApplication

课程代码

03M0263

学分

3

总学时

48

理论学时

32

实验学时

16

上机学时

0

实践学时

0

课程类别

学科基础

课程性质

任选

先修课程

高等数学、线性代数、C语言

适用专业

通信工程

开课学院

信息工程学院

执笔人

吴震

审定人

专业教学评价小组

制定时间

2024年12月

注：课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业教育课；课程性质是指必修/限选/任选。

一、课程地位与课程目标

（一）课程地位

本课程是通信工程专业的一门学科选修课。近几年，虚拟现实技术呈现爆发式增长，在未来，很有可能会应用到人们生活的方方面面。该课程立足于虚拟现实的基本原理及应用，介绍虚拟现实的概念、意义、产生、发展以及未来的趋势；详细全面介绍有关虚拟现实技术的主要内容，包括如何使用虚拟现实构建虚拟的三维世界、如何使用人机交互设备等。通过该课程，学生可以掌握使用虚拟现实技术进行简单的虚拟场景创建。

（二）课程目标

1、ILO-1：了解虚拟现实的发展历程、现状、必威体育精装版进展和发展趋势，了解虚拟现实的特点、及相关领域的典型应用；

2、ILO-2：掌握虚拟现实的基本概念、原理和方法，注重逻辑思维和创新思维能力的培养；掌握实际问题中虚拟现实技术的建模、内容制作等方法，培养学生分析与解决工程实践问题的能力;

3、ILO-3：掌握文献查阅、报告撰写、技术研讨的方法，培养学生的自主学习与终身学习能力、组织与表达能力、以及团队协作意识；教会学生如何通过实验的手段在未来的工作中快速且规范化的实现虚拟现实技术；

课程思政教育目标：

培养创新意识与社会责任感：通过虚拟现实技术的学习，激发学生的创新思维，增强他们在科技进步中的社会责任感，关注技术的社会影响。

强调终身学习与自我提升：鼓励学生自主学习，培养终身学习的习惯，以适应快速发展的科技领域。

树立科学精神与伦理意识：培养学生严谨的科学态度和伦理观念，确保技术发展服务于社会进步和人类福祉。

二、课程目标达成的途径与方法

课程目标主要以课堂教学与实验操作为主，结合期末测试、课堂测试、课程讨论等途径和方式来达成。具体课程目标的达成途径与方法如下表所示。

课程目标

达成途径

ILO-1

课堂教学、课后作业、课堂测试和期末测试

ILO-2

实验指导、验收、实验报告

ILO-3

课堂教学与期末考试

三、课程目标与相关毕业要求的对应关系

课程目标

课程目标对毕业要求的支撑程度（H、M、L）

毕业要求1-1

毕业要求2-2

毕业要求4-3

ILO-1

M

ILO-2

M

ILO-3

H

注：1.支撑强度分别填写H、M或L（其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低）。

2.毕业要求应根据课程所在专业培养方案进行描述。

3.通识选修课程可不填写上表。

四、课程主要内容与基本要求

1、虚拟现实技术概述

了解虚拟现实的基本概念、分类、应用领域、发展等；掌握虚拟现实所需的预备知识，包括线性代数、高等数学等；熟练掌握虚拟现实的编程语言及基本工具。该部分是课程的理论基础，重点掌握虚拟现实的基本概念和基本问题。

2、虚拟现实系统人机交互设备

了解虚拟现实常用的人机交互设备；主要介绍设备包括：头盔显示器、数据手套、数据衣、跟踪设备、控制球、三维立体声耳机、三维立体扫描仪、三维立体投影设备等，通过案例讲解激发创新思维。为后续具体的学习奠定基础。

3、虚拟现实关键技术和引擎

了解虚拟现实的关键技术和基本引擎：包括实物虚化、虚物虚化、高性能计算处理技术。介绍立体高清显示技术、三维建模技术、三维虚拟声音技术、情感计算、人机自然交互技术、虚拟现实引擎等；为后续编程做基础。

4、虚拟现实建模语言

介绍VRML(VirtualRealityModelingLanguage)，掌握使用VRML的概念以及使用环境和使用方法，为后续的编程做语言基础。

5、三维全景技术

介绍目前最常用的一个技术、通过对现有场景的多角度环视拍摄、再利用计算机进行后期缝合，并加载播放程序进行三维虚拟展示。通过该内容的学习，学生可以独立进行全景照片以及全景视频的处理，并掌握某些工具的使用。（实验）

6、虚拟现实建模工具3dsMax

虚拟现实需要大量的三维模型，通过掌握3dsMax，可以掌握建模的基本概念、工具使用等，完成学习，学生可以自主进行三维建模工作，通过学习树立终身学习、自主学习的观念。

7、Unity3D游戏引擎学习

Unity是虚拟现实学习的最重要工具。通过该内容学习，学生可以掌握编辑器的结构、游戏元素、Unity脚本、GUI游戏界面、物理引擎、输入控制、持久化数据以及多媒体与网络层面描述Unity技术。通过该内容学习，学