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SPOC学校专有课程
虚拟现实技术及应用
第2次开课
开课时间: 2021年10月13日 ~ 2022年01月15日
学时安排: 3小时每周
当前开课已结束 已有 88 人参加
老师已关闭该学期,无法查看
spContent=源于上个世纪60年代的虚拟现实的研究和开发,随着计算机图形学、人机接口技术、图像处理与模式识别、多传感技术、语音处理与音响技术、高性能计算机系统、人工智能等领域取得的长足发展,促进了虚拟现实的多层面的发展与应用。 虚拟现实技术突出的意义在于:(1)用于构造当前不存在的环境;(2)构造人类不可能到达的环境;(3)构造代替耗资巨大的现实环境。 20世纪90年代以来,在“需求牵引”和“技术推动”下,VR取得了突飞猛进的发展,并将技术成果成功的集成到一些很有实用前景的应用系统中。
源于上个世纪60年代的虚拟现实的研究和开发,随着计算机图形学、人机接口技术、图像处理与模式识别、多传感技术、语音处理与音响技术、高性能计算机系统、人工智能等领域取得的长足发展,促进了虚拟现实的多层面的发展与应用。 虚拟现实技术突出的意义在于:(1)用于构造当前不存在的环境;(2)构造人类不可能到达的环境;(3)构造代替耗资巨大的现实环境。 20世纪90年代以来,在“需求牵引”和“技术推动”下,VR取得了突飞猛进的发展,并将技术成果成功的集成到一些很有实用前景的应用系统中。
—— 课程团队
课程概述


虚拟现实技术及应用是一门具有普世性的应用类前沿课程,一直是信息领域研究开发和应用的热点方向之一。本课程立足于虚拟现实的“3I”特性,从基本理论、关键技术和应用开发三个方面系统地讲述虛拟现实,包括对虚拟现实最新硬件设备和高级软件技术的讲解,以及虚拟现实传统应用和最新应用的介绍。

通过本课程的学习,使学生了解并掌握虚拟现实的基本概念、分类、系统组成及应用领域;了解虚拟现实有关的人的因素;熟悉虚拟现实的计算机体系结构;认识虚拟现实的接口设备、输入输出设备及工作原理;掌握虚拟现实系统开发的场景建模、虚拟平台构建等关键技术,结合上机实验,掌握应用系统开发的基本技能。从而认识到虚拟现实对国家经济和科技发展的影响,为研究生将来利用虚拟现实技术在工作中得实际应用奠定必要的知识基础。


    

  



授课目标

1.了解虚拟现实技术的特点和系统构成;

2.熟悉虚拟现实技术的应用和发展前景;

3.掌握虚拟现实系统的设计过程、开发方法;

4.开阔眼界,启发思维,寻找跨专业的融合点。

成绩 要求

 


1、本课程的成绩=课程讨论(20%+ 单元测试与作业(30%+ 期末考试(50%)。

2、课程讨论:根据活跃度来进行评分,要求学生积极参与,在课堂交流区发帖和回帖的数量超过10次,才能获得满分;单元测试:为每章测试题,随课程发布,要求在规定的时间内完成,客观题系统自动给分,主观题由学生互评给出分数,参与互评5次以上为满分;期末考试在课程结束后进行。

3、采用百分制计分,60分及以上为合格85分及以上为优秀。由任课教师签发课程结业证书,其中成绩合格者可申请普通证书,成绩优秀者可申请优秀证书。



 

课程大纲
第0章 绪论
1. 虚拟现实技术发展历程及前沿研究技术分析
2. 虚拟现实技术应用现状
3. 本课程安排及推荐书目
第1章 虚拟现实技术基本知识
1. 虚拟现实概念及本质特征
2. 实验室相关工作展示
3. 虚拟现实技术分类
4. 虚拟现实体系结构分析
第2章虚拟现实技术的硬件基础
1. 虚拟现实硬件技术及分类
2. 立体显示技术
3. 跟踪定位硬件
4. 力反馈相关硬件
第3章 虚拟现实建模技术
1. 几何建模
2. 图像与几何相结合建模
3. 场景优化技术
第4章 运动建模及数学基础
1. 二维变换原理
2. 三维变换原理
3. 坐标变换
4. 图形输出流程
5. 运动建模分析
第5章 力反馈技术实现原理
1. 力反馈技术实现原理分析
2. 物理建模
3. 案例分析及集成过程开发
第6章 基于HTC VIVE的交互式集成开发技术
1.HTC VIVE硬件技术分析
2. 考虑难度梯度的交互式虚拟拆卸系统分析及集成开发过程
第7章 增强现实技术
1. AR技术定义、分类及特点
2. AR与VR的对比分析
第8章 虚拟与现实融合的路径可调室内攀岩机
1. 虚拟攀岩机硬件设计
2. 虚拟攀岩机软件设计
虚拟现实软件UNITY3D技术
1.虚拟现实软件技术介绍
2. 虚拟现实软件UNITY3D交互式开发实现
虚拟仿真实验室现场教学
1.基于 HTC VIVE的港口安全虚拟教学系统
2. 基于 HTC VIVE的港口设备教学系统
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预备知识

《矩阵论》

《计算机基础》

《面向对象的方法c++

参考资料

1、《虚拟设计》(第3版),机械工业出版社,2019.6。(普通高等教育“十一五”国家级规划教材

2、《五彩缤纷的虚拟现实世界》,陈定方 等编著,水利水电出版社;2015.4。

3、《起重机械虚拟仿真计算与分析》,丁克勤,乔松,寿比南 编著,机械工业出版社,2010.10。

4、《分布交互式汽车驾驶训练模拟系统》,陈定方 等编著,科学出版社,2009年。

5、《分布式虚拟现实技术》,胡小梅俞涛方明伦 编著,上海大学出版社,2012年。

6、《虚拟现实技术》,陈怀友张天驰张菁 编著,清华大学出版社,2012年。

武汉理工大学
3 位授课老师
杨艳芳

杨艳芳

副教授

陶孟仑

陶孟仑

副教授

梅杰

梅杰

讲师

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