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1、課程簡(jiǎn)介
課程名稱(chēng)
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)
課程英文名
VirtualRealityTechnology
學(xué)分
4學(xué)時(shí)64
中文課程內(nèi)容簡(jiǎn)
介
本課程進(jìn)行初步、系統(tǒng)的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)思維和虛擬現(xiàn)實(shí)開(kāi)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具使用技能的訓(xùn)練,培養(yǎng)正確的交互設(shè)計(jì)理念和科學(xué)的工作方法。要對(duì)設(shè)計(jì)體系的初步認(rèn)識(shí),對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程的感性認(rèn)識(shí)和一般了解。循序漸進(jìn)的人機(jī)交互設(shè)計(jì)理論體系和專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),掌握初步的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)及技術(shù)概念和理論。
英文課程內(nèi)容簡(jiǎn)
介
Thiscourseprovidesapreliminary,systematictrainingofthedesignmethodsofvisualrea
2、litysystemandtheskillsofthedevelopmenttoolsofvirtualrealitysystem。Thecorrectdesignideasofinteractionandscientificworkingmethodswillbedeveloped.Thepreliminaryknowledgeofdesignsystem,theperceptualknowledgeandthecommonknowledgeofdesignsystemshouldbeachievedoThesystemofdesigntheoryofhuman-computerintera
3、ctionandprofessionalbasicknowledgeshouldbelearnedstepbystepandpreliminaryknowledge,technologicalconceptandtheoriesofvirtualrealitysystemshouldbemastered。
任課教師簡(jiǎn)介
熊巍,博士/副教授,從事虛擬交互設(shè)計(jì)、人機(jī)交互技術(shù)、
自動(dòng)控制設(shè)計(jì)等方面的研究,講授課程有《工程制圖》、《虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)》
等.
《虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)》教學(xué)大綱
總學(xué)時(shí):64理論課學(xué)時(shí):32實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí):32學(xué)分:4
一、課程的性質(zhì)
專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域選修課
二、課程的目
4、的與教學(xué)基本要求
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為一種最為強(qiáng)大的人機(jī)交互技術(shù),一直是信息領(lǐng)域研究開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的熱點(diǎn)方向之一。本課程立足于虛擬現(xiàn)實(shí)的“31"特性,從技術(shù)和應(yīng)用兩個(gè)方向全面系統(tǒng)地講述虛擬現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)理論和實(shí)踐技能,包括對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)最新硬件設(shè)備和高級(jí)軟件技術(shù)的講解,以及虛擬現(xiàn)實(shí)傳統(tǒng)應(yīng)用和最新應(yīng)用的介紹。
通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生了解并掌握虛擬現(xiàn)實(shí)的基本概念和術(shù)語(yǔ)、系統(tǒng)組成及應(yīng)用領(lǐng)域,了解虛擬現(xiàn)實(shí)的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、輸入輸出設(shè)備,以及有關(guān)的人的因素;結(jié)合上機(jī)實(shí)驗(yàn),了解虛擬現(xiàn)實(shí)的建模技術(shù),掌握應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的基本技能.
要求:
1。
理解VR中的引特性;
2.
了解VR中的輸入、輸出設(shè)備;
3.
5、
了解VR的建模方法;
4.
了解VR的編程工具與方法;
5.
了解VR的應(yīng)用情況。
三、課程適用專(zhuān)業(yè)
工業(yè)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)理科生源的學(xué)生。
四、課程的教學(xué)內(nèi)容、要求與學(xué)時(shí)分配
第1部分VR系統(tǒng)簡(jiǎn)介(4學(xué)時(shí))具體內(nèi)容:
1)虛擬現(xiàn)實(shí)的31特性
2)虛擬現(xiàn)實(shí)的發(fā)展簡(jiǎn)史
3)構(gòu)成VR系統(tǒng)的五個(gè)典型組成部分
4)VR技術(shù)的分類(lèi)重點(diǎn):
(word完整版)《虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)》教學(xué)大綱掌握VR系統(tǒng)的五個(gè)典型組成部分。
第2部分輸入輸出設(shè)備(2學(xué)時(shí))
具體內(nèi)容:
1)三維位置跟蹤器:性能參數(shù);機(jī)械、電磁、超聲波、光學(xué)、混合慣性跟蹤器
2)漫游和操縱接口:基于跟蹤器的漫游/操縱接口;
6、跟蹤球;三維探針
3)手勢(shì)接口
4)體感輸入
5)圖形顯示設(shè)備
6)聲音顯示設(shè)備
7)觸覺(jué)反饋重點(diǎn):
三維位置跟蹤器的設(shè)計(jì)原理與應(yīng)用范圍.圖形顯示設(shè)備的分類(lèi)與應(yīng)用.
難點(diǎn):體感輸入的應(yīng)用前景,立體圖像的生程技術(shù)
第3部分VR的計(jì)算體系結(jié)構(gòu)(2學(xué)時(shí))
具體內(nèi)容:
1)繪制流水線
2)基于PC的圖形體系結(jié)構(gòu)
3)基于工作站的體系結(jié)構(gòu)
4)分布式VR體系結(jié)構(gòu):多流水線同步;聯(lián)合定位繪制流水線;分布式虛擬環(huán)境
重點(diǎn):
掌握繪制流水線構(gòu)成。
難點(diǎn):分布式虛擬環(huán)境設(shè)計(jì)。
第4部分VR建模(4學(xué)時(shí))具體內(nèi)容:
1)幾何建模
2)運(yùn)動(dòng)建模
3)物理建模
4)行為建模
7、
5)模型管理
重點(diǎn):
掌握幾何建模、運(yùn)動(dòng)建模、行為建模、模型管理技術(shù)構(gòu)成。
難點(diǎn):物理建模和模型管理技術(shù)。
第5部分VR編程(14學(xué)時(shí))具體內(nèi)容:
1)工具包和場(chǎng)景圖
2)EON:幾何建模與外觀;場(chǎng)景圖;傳感器和動(dòng)作函數(shù);網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)
3)JAVA3D一-幾何建模與外觀;場(chǎng)景圖;傳感器和行為;網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)
4)OpenGL利用三維圖形庫(kù)進(jìn)行底層開(kāi)發(fā)
重點(diǎn):
掌握工具包和場(chǎng)景圖技術(shù)構(gòu)成、Java3D、OpenGL編程.
難點(diǎn):
基于OpenGL設(shè)計(jì)場(chǎng)景圖及交互
第6部分VR中的“人的因素"(2學(xué)時(shí))
具體內(nèi)容:
1)研究方法和專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)
2)使用者表現(xiàn)研究
3)VR健康
8、和安全問(wèn)題
4)VR與社會(huì)
重點(diǎn):掌握研究方法和專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)。
難點(diǎn):
VR與社會(huì)應(yīng)用的結(jié)合。
第7部分傳統(tǒng)的VR應(yīng)用(2學(xué)時(shí))
具體內(nèi)容:
1)VR在醫(yī)療中的應(yīng)用
2)VR在教育、藝術(shù)以及娛樂(lè)中的應(yīng)用
3)VR在軍事中的應(yīng)用
重點(diǎn):
掌握VR的應(yīng)用范圍。
難點(diǎn):
VR的應(yīng)用深度。
第8部分新型的VR應(yīng)用(2學(xué)時(shí))
具體內(nèi)容:
1)VR在制造業(yè)中的應(yīng)用
2)VR在機(jī)器人領(lǐng)域中的應(yīng)用
3)信息可視化-一VR在油氣勘探和完善管理中的應(yīng)用;體數(shù)據(jù)的可視化
重點(diǎn):
掌握VR相關(guān)的信息可視化技術(shù)構(gòu)成。
難點(diǎn):
VR與具體行業(yè)的結(jié)合。
五、教材和主要參考資料
教材:GrigoreC.Burdea。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù).第二版.電子工業(yè)出版社。2005
主要參考書(shū):
[1] 張茂軍著。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng).科學(xué)出版社.2001
2004
[2] WilliamR.Sherman,AlanB.Craig.虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)一一接口、應(yīng)用與設(shè)計(jì).電子工業(yè)出版社
六、課程考核方式
平時(shí)成績(jī)及課程設(shè)計(jì)各占50%。