《虚拟现实技术》课程教学大纲范文
《虚拟现实技术》课程教学大纲
课程名称:虚拟现实技术/Visual Reality Technology | |
课程编码:020027704 | 总学时数/学分数:60/4 |
实验学时:28 | 课程所属部门:信息技术工程学院 |
适用专业:数字媒体技术 | 课程负责人:张丽霞 |
制定日期: |
一、课程定位
本课程的授课对象是数字媒体技术专业三年级学生,课程的性质为专业必修课。本门课程主要介绍虚拟现实的基本特征、硬件设备、建模技术、WEB3D技术及虚拟现实系统的设计与开发技术等。通过本课程的学习,学生能将所学理论知识应用于本专业及相关领域虚拟现实系统的开发,从而提高学生的实践能力,同时培养学生运用相关知识解决实际问题的能力,本门课是实践性较强的课程。
二、课程目标
学生通过学习该课程后,在思维、知识和能力等方面应达到的目标。
课程目标1. 了解虚拟现实系统的在教育领域的应用。
课程目标2.了解虚拟现实系统的发展趋势。
课程目标3.了解人类视听觉感知模型。
课程目标4.了解材质的添加过程。
课程目标5.了解常见的Web3D产品的技术解决方案。
课程目标6.理解图像插值及视图变换技术原理;分形技术与粒子系统的建模过程
课程目标7. 理解Web3D技术的特点。
课程目标8.理解材质与贴图的概念。
课程目标9.理解常见虚拟现实开发平台的基本功能;模拟树、节点及元件的概念。
课程目标10. 理解导航的两种模式。
课程目标11. 掌握虚拟现实的特征及虚拟现实系统分类。
课程目标12.掌握各种硬件设备的工作原理及性能指标。
课程目标13.掌握包围盒碰撞检测的原理;图像与几何相结合的建模方法。
课程目标14.掌握全景技术常用的设备以及全景作品的制作。
课程目标15.掌握样条曲线的建模方法;物体的变换操作;文件导出的方法。
课程目标16. 掌握虚拟现实技术的设计思路、方法和技巧。
课程目标17. 掌握unity模型导入、贴图、素材添加等功能实现。
课程目标18.掌握自动与手动漫游交互系统的开发;场景碰撞检测的实现;拆装系统的开发。
课程目标19.具备独立开发虚拟现实场景的能力,并运用交互知识为场景添加交互操作的能力。
三、课程教学内容的基本要求、重点和难点
教学内容及学时 | 教学重点和难点 | 实验项目及学时 | 课程目标 | 主要教学方式 | 辅导答疑比例 |
第一章 虚拟现实技术概述(2学时) 1.虚拟现实的概念 2.虚拟现实系统的分类 3.虚拟现实的发展与现状 4.虚拟现实的应用领域 | 重点:虚拟现实的分类和特点 难点:虚拟现实的特征 | 课程目标1.了解虚拟现实系统的在教育领域的应用。 课程目标11. 掌握虚拟现实的特征及虚拟现实系统分类。 | 讲授 视频展示 实物展示 | 5:1 | |
第二章 虚拟现实技术的应用设备(4学时) 1.视觉感知设备 2.听觉感知设备 3.触觉和力反馈设备 4.位置跟踪设备 5.计算设备 | 重点:应用设备的设计原理和应用。 难点:硬件的指标 | 课程目标3.了解人类视听觉感知模型。 课程目标12.掌握各种硬件设备的工作原理及性能指标。 | 讲授 视频展示 | 3:1 | |
第三章 虚拟现实的建模技术(2学时) 1.对象虚拟 2.物理建模 3.运动建模 4.行为建模 5.声音建模 | 重点:对象建模、物理建模、运动建模技术。 难点:包围盒的理解和场景的实现和艺术设计 | 课程目标6. 理解图像插值及视图变换技术原理;分形技术与粒子系统的建模过程。 课程目标13. 掌握包围盒碰撞检测的原理;图像与几何相结合的建模方法。 | 讲授 | 3:1 | |
第四章 虚拟现实技术的Web3D技术 (2学时) 1.Web3D技术 2.三维全景技术 3.实例开发 | 重点:Web3D的技术 难点:全景图的设计与制作 | 实验一:全景图的设计与制作(4学时) | 课程目标5. 了解常见的Web3D产品的技术解决方案。 课程目标7. 理解Web3D技术的特点。 课程目标14. 掌握全景技术常用的设备以及全景作品的制作。 | 讲授 案例观赏 案例教学 | 3:1 |
第五章 三维建模工具(2学时) 1.三维建模方法 2.材质与贴图 3.文件导出 | 重点:3dsMax建模实现 难点:独立建模复杂场景 | 课程目标8. 理解材质与贴图的概念。 课程目标15. 掌握样条曲线的建模方法;物体的变换操作;文件导出的方法。 | 案例教学 | 3:1 | |
第六章 虚拟现实开发平台unity (6学时) 1. 配置环境 2. 脚本编程基础 3. 导入模型、贴图和材质 4. 添加素材(灯光、音频,特效) 5. 粒子系统 | 重点:Unity的素材添加 难点:unity的综合应用 | 实验二:Unity软件初体验(2学时) 实验三:场景漫游实例制作(4学时) | 课程目标2. 了解虚拟现实系统的发展趋势。 课程目标9. 理解常见虚拟现实开发平台的基本功能;模拟树、节点及元件的概念。 课程目标17. 掌握unity模型导入、贴图、素材添加等功能实现。 | 案例教学 | 3:1 |
第七章 综合实例(14学时) 1.漫游交互系统的开发 2.拆装系统的开发 3.快速复原 4.交互辅助行为 5. 优秀作品展示与分析 | 重点:案例开发,了解各节点的特点 难点:掌握拆装实验与场景漫游的实现技术 | 实验四:虚拟展览实例制作(4学时) 实验五:虚拟拆装实例制作(6学时) 实验六:虚拟现实综合实例制作(8学时) | 课程目标4. 了解材质的添加过程。 课程目标10. 理解导航的两种模式。 课程目标18. 掌握自动与手动漫游交互系统的开发;场景碰撞检测的实现;拆装系统的开发。 | 案例教学 | 3:1 |
说明:实验和上机内容只填写项目名称及学时,具体内容和要求见实验大纲。
四、教材、参考书和阅读材料
(1)教材:
《虚拟现实导论原理与实践》黄心渊 高等教育出版社 2018
(2)参考书:
《Unity官方案例精讲》 UnityTechnologies中国铁路出版社 2015
五、考核方式及评分标准
本课程为考查课,期末笔试或作品占总成绩的50%。平时作业、课堂参与、出勤共占总成绩的40%,实验占总成绩的10%。
六、其他情况说明
课程负责人: 审核: