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1、課程簡介
課程名稱
虛擬現(xiàn)實技術
課程英文名
VirtualRealityTechnology
學分
4學時64
中文課程內容簡
介
本課程進行初步、系統(tǒng)的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)設計思維和虛擬現(xiàn)實開系統(tǒng)開發(fā)工具使用技能的訓練，培養(yǎng)正確的交互設計理念和科學的工作方法。要對設計體系的初步認識，對設計過程的感性認識和一般了解。循序漸進的人機交互設計理論體系和專業(yè)基礎知識，掌握初步的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)及技術概念和理論。
英文課程內容簡
介
Thiscourseprovidesapreliminary，systematictrainingofthedesignmethodsofvisualrea
2、litysystemandtheskillsofthedevelopmenttoolsofvirtualrealitysystem。Thecorrectdesignideasofinteractionandscientificworkingmethodswillbedeveloped.Thepreliminaryknowledgeofdesignsystem，theperceptualknowledgeandthecommonknowledgeofdesignsystemshouldbeachievedoThesystemofdesigntheoryofhuman-computerintera
3、ctionandprofessionalbasicknowledgeshouldbelearnedstepbystepandpreliminaryknowledge，technologicalconceptandtheoriesofvirtualrealitysystemshouldbemastered。
任課教師簡介
熊巍，博士/副教授，從事虛擬交互設計、人機交互技術、
自動控制設計等方面的研究，講授課程有《工程制圖》、《虛擬現(xiàn)實技術》
等.
《虛擬現(xiàn)實技術》教學大綱
總學時：64理論課學時：32實驗課學時:32學分:4
一、課程的性質
專業(yè)領域選修課
二、課程的目
4、的與教學基本要求
虛擬現(xiàn)實技術作為一種最為強大的人機交互技術，一直是信息領域研究開發(fā)和應用的熱點方向之一。本課程立足于虛擬現(xiàn)實的“31"特性，從技術和應用兩個方向全面系統(tǒng)地講述虛擬現(xiàn)實的基礎理論和實踐技能，包括對虛擬現(xiàn)實最新硬件設備和高級軟件技術的講解，以及虛擬現(xiàn)實傳統(tǒng)應用和最新應用的介紹。
通過本課程的學習，使學生了解并掌握虛擬現(xiàn)實的基本概念和術語、系統(tǒng)組成及應用領域，了解虛擬現(xiàn)實的計算機體系結構、輸入輸出設備，以及有關的人的因素；結合上機實驗,了解虛擬現(xiàn)實的建模技術，掌握應用系統(tǒng)開發(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的應用情況。
三、課程適用專業(yè)
工業(yè)設計專業(yè)理科生源的學生。
四、課程的教學內容、要求與學時分配
第1部分VR系統(tǒng)簡介（4學時）具體內容：
1）虛擬現(xiàn)實的31特性
2）虛擬現(xiàn)實的發(fā)展簡史
3）構成VR系統(tǒng)的五個典型組成部分
4）VR技術的分類重點：
（word完整版）《虛擬現(xiàn)實技術》教學大綱掌握VR系統(tǒng)的五個典型組成部分。
第2部分輸入輸出設備（2學時）
具體內容：
1）三維位置跟蹤器：性能參數(shù)；機械、電磁、超聲波、光學、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）手勢接口
4）體感輸入
5）圖形顯示設備
6）聲音顯示設備
7）觸覺反饋重點：
三維位置跟蹤器的設計原理與應用范圍.圖形顯示設備的分類與應用.
難點：體感輸入的應用前景,立體圖像的生程技術
第3部分VR的計算體系結構（2學時）
具體內容：
1）繪制流水線
2）基于PC的圖形體系結構
3）基于工作站的體系結構
4）分布式VR體系結構：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:
掌握繪制流水線構成。
難點：分布式虛擬環(huán)境設計。
第4部分VR建模（4學時）具體內容：
1）幾何建模
2）運動建模
3）物理建模
4）行為建模
7、
5）模型管理
重點：
掌握幾何建模、運動建模、行為建模、模型管理技術構成。
難點：物理建模和模型管理技術。
第5部分VR編程（14學時）具體內容：
1）工具包和場景圖
2）EON:幾何建模與外觀；場景圖；傳感器和動作函數(shù)；網(wǎng)絡開發(fā)
3）JAVA3D一-幾何建模與外觀；場景圖；傳感器和行為；網(wǎng)絡開發(fā)
4）OpenGL利用三維圖形庫進行底層開發(fā)
重點：
掌握工具包和場景圖技術構成、Java3D、OpenGL編程.
難點：
基于OpenGL設計場景圖及交互
第6部分VR中的“人的因素"（2學時）
具體內容:
1）研究方法和專業(yè)術語
2）使用者表現(xiàn)研究
3）VR健康
8、和安全問題
4）VR與社會
重點：掌握研究方法和專業(yè)術語。
難點：
VR與社會應用的結合。
第7部分傳統(tǒng)的VR應用（2學時）
具體內容：
1）VR在醫(yī)療中的應用
2）VR在教育、藝術以及娛樂中的應用
3）VR在軍事中的應用
重點：
掌握VR的應用范圍。
難點：
VR的應用深度。
第8部分新型的VR應用（2學時）
具體內容:
1）VR在制造業(yè)中的應用
2）VR在機器人領域中的應用
3）信息可視化-一VR在油氣勘探和完善管理中的應用；體數(shù)據(jù)的可視化
重點：
掌握VR相關的信息可視化技術構成。
難點：
VR與具體行業(yè)的結合。
五、教材和主要參考資料
教材：GrigoreC.Burdea。虛擬現(xiàn)實技術.第二版.電子工業(yè)出版社。2005
主要參考書:
[1] 張茂軍著。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng).科學出版社.2001
2004
[2] WilliamR.Sherman,AlanB.Craig.虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)一一接口、應用與設計.電子工業(yè)出版社
六、課程考核方式
平時成績及課程設計各占50％。
(word完整版)《虛擬現(xiàn)實技術》教學大綱
