《虚拟技术》课程教学大纲

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《虚拟技术》课程教学大纲课程名称:虚拟技术课程编码:1100002141学分及学时:2学分 36学时(其中理论学时18学时)适用专业:软件技术开课学期:第四学期开课部门:物联网工程学院先修课程:计算机基础,多媒体技术,高级语言程序设计考核要求:考试使用教材及主要参考书:《虚拟现实技术与应用》,胡小强编,高等教育出版社,2006年;《虚拟现实基础与VRML编程》段新昱编,高等教育出版社,2004年。一、课程的性质和内容虚拟现实技术及其实现是软件技术专业的专业选修课。主要介绍三个部分,第一部分讲解实用虚拟现实系统概述,介绍虚拟现实的发展概况、虚拟现实的图形观察设备以及生成虚拟现实图形的常用软件。这些是虚拟现实中图形生成的基础。第二部分体视动画的生成技术,介绍体视图形的生成方法以及利用计算机自动生成体视动画的算法和系统。第三部分实用VR技术的应用,较为具体地讨论了实用虚拟现实技术在工程模拟中的应用,并给出一些制作方法和技巧。二、课程教学目的与要求通过本课程的学习,使学生了解虚拟现实基本理论、基本算法、开发方法、主流系统的介绍,使学生掌握虚拟现实主要关键技术、开发环境与平台;通过对有关虚拟现实国内外当前研究热点问题、典型研究工作的介绍,使学生了解当前虚拟现实技术的发展趋势。本课程作为软件技术专业的选修课程,以虚拟现实新技术实验研究工作为主要支撑,对于开阔学生的专业视野,培养虚拟现实领域的专门人才具有意义。三、课程学时分配章节课程内 容学时一实用虚拟现实技术总论1二观察方法与观察设备2三虚拟现实制作工具:3DS MAX2四虚拟现实制作工具:Maya2五视差算法及体视图的生成2六体视图的自动生成2七虚拟现实在工程模拟中的应用2八工程模拟应用举例3九实用VR技术在建筑中的应用2合 计18四、课程教学中应注意的问题课堂教学以多媒体教学手段为主要形式,并以“粉笔+黑板”的传统方式来辅助。本课程上课前教师预先布置预习题目;学生应事先将程序、调试数据、操作顺序准备好,参考他人的优秀作品来加深学习效果;在每次课堂教学结束后,教师应布置一定量的作业,加深学生对所学知识的理解、运用。整门课程结束后,要布置综合性较强的课程设计题目,并要求学生提交课程设计报告,以进一步训练学生的程序设计能力。 五、课程教学内容(一)用虚拟现实技术总论1、教学基本内容:国外虚拟现实技术的研究现状(美国、欧洲、日本的研究状价);国内虚拟现实技术的研究现状;虚拟现实技术存在的问题及发展方向。2、教学基本要求:了解虚拟现实发展的过程以及国内外的研究概况及该技术的发展方队。 3、教学重点难点:国内虚拟现实技术的研究现状。4、教学建议:采用多媒体教学方式,创设良好的教学情境;增加学生对虚拟现实技术的感性认识,增强学习的兴趣。(二)观察方法与观察设备1、教学基本内容:液晶眼镜观察方法;头盔观察方法;一种基于微机的实用虚拟现实系统的硬件组成。2、教学基本要求:掌握实用虚拟现实中的简易头盔和立体眼镜系统。3、教学重点难点:液晶眼镜观察方法;头盔观察方法;头盔显示器的工作原理。4、教学建议:为学生进行操作演示,增加教学的直观性。(三)虚拟现实制作工具3DS MAX 1、教学基本内容:3D Studio Max简介;制作举例; 3DS MAX的开发语言;3DS MAX与VRML。2、教学基本要求:熟练掌握制作虚拟现实作品时的常用软件工具3DS Max;重点掌握3DS Max与虚拟现实相关的特殊功能。3、教学重点难点:3DS MAX的简介;制作举例;3DS Max与虚拟现实相关的特殊功能。4、教学建议:采用多媒体教学方式,创设良好的教学情境;为学生进行操作演示,增加教学的直观性。 (四)虚拟现实的制作工具Maya1、教学基本内容:Maya的用户工作空间;从属(Dependency)图;Maya中的动画;在Maya中建模;变形(Deformations);角色动画;渲染。2、教学基本要求:熟悉制作虚拟现实作品时的另一个常用软件工具Maya。3、教学重点难点:在Maya中建模;渲染。4、教学建议:采用多媒体教学方式,创设良好的教学情境;为学生进行操作演示,增加教学的直观性。 (五)视差算法及体视图的生成 1、教学基本内容:视差算法及体视图的生成的一般方法;在计算机上生成体视图;在计算机上生成体视图的方法;在3DS MAX中生成体视图;用3DS MAX制作体视图的一个例子。 2、教学基本要求:掌握体视图生成方法;掌握体视图在 3DS MAX中的生成方法。 3、教学重点难点:体视图在 3DS MAX中的生成方法。 4、教学建议:采用多媒体教学方式,创设良好的教学情境;为学生进行操作演示,增加教学的直观性。 (六)体视图的自动生成1、教学基本内容:自动生成体视动画的一种算法;程序实现;左右视图的合成;体视图的色彩处理;体视图的生成与处理系统。2、教学基本要求:掌握自动生成体视动画的算法;了解体视图生成系统的结构及渲染控制的实现。3、教学重点难点:自动生成体视动画的算法。4、教学建议:采用多媒体教学方式,创设良好的教学情境;为学生进行操作演示,增加教学的直观性。 (七)虚拟现实在工程模拟中的应用1、教学基本内容:虚拟现实在工程模拟中的应用概述;工程动态模拟的一般过程;工程模拟中的一些关键技术。2、教学基本要求:掌握建模中关键技术;掌握材质技术;掌握运动控制技术。3、教学重点难点:工程动态模拟的一般过程,工程模拟中的一些关键技术。4、教学建议:用通俗的举例来讲解抽象的的教学情境,为学生增加教学的直观性。 (八)工程模拟应用举例1、教学基本内容:发动机装配过程的动态模拟;发动机零部件模型的特点;发动机零部件装配过程的运动轨迹分析;建立零部件的实体模型;灯光及材质处理;动画的实现;体视图的生成与合成;配音与编辑合成;大功率行波管的动态模拟;模型的建立;设置灯光和材质;运动的设定;编辑与合成。2、教学基本要求:了解发动机装配的动态模拟过程,进一步体会虚拟现实技术在工程模拟中的应用。3、教学重点难点:大功率行波管的动态模拟。4、教学建议:用通俗的举例来讲解抽象的的教学情境,为学生增加教学的直观性。(九)实用VR技术在建筑中的应用1、教学基本内容:建筑浏览模型的特点;建模应注意的问题;摄像机和灯光的使用;摄像机的使用;光照效果;材质的使用;设计材质的时候需要考虑的典型问题;材质的获取问题;体视图的生成与合成;配音与编辑合成。2、教学基本要求:掌握VR技术的综合应用。3、教学重点难点:VR技术的综合应用。4、教学建议:用通俗的举例来讲解抽象的的教学情境,为学生增加教学的直观性。 撰写人:周丽华审核人:万为清学院院长:晏小庆
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