虚拟现实技术与应用

虚拟现实技术与应用

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课程背景

随着计算机软硬件水平的迅猛发展，虚拟现实技术在经历了最初的高潮和随之而来的低谷后，再一次迎来了新的春天。低价高性能VR显示设备和三维操作设备的问世，拓宽了虚拟现实的应用领域，降低了虚拟现实应用门槛。为解决广大虚拟现实爱好者以及相关的行业中对虚拟现实应用开发的需求，培训中心特举办“虚拟现实技术与应用”培训班，具体事宜通知如下：

培训对象

1． 虚拟仿真与训练、三维游戏、城市规划、数字娱乐、可视化、教育医疗等应用领域的需求提供方、项目规划与项目管理人员和研发人员。

2. 高校、科研院所牵涉到虚拟现实技术应用的项目负责人。

3．虚拟现实技术爱好者。

学员基础

1．对IT系统设计与开发有一定的理论与实践经验。

2．有一定的图形图像基础知识。

3．有一定的编程基础和经验。

培训要点

虚拟现实技术通过对客观世界的数字化建模以及人与虚拟环境的自然交互，实时地向用户提供逼真的感知信息，使人类可以不受时空和生理条件的限制，去感知和研究复杂事件在各种假想条件下的发生和发展过程，从而为人类认识世界和改造世界提供了全新的方法和手段。

虚拟现实的发展是从硬件支撑技术（如头盔显示器和三维跟踪装置）开始的，然后开始走向应用领域。由于虚拟现实硬件设备的“贵族化”特点，使得其发展极为受限，典型应用系统大多集中在航天航空以及军事领域。近年来，随着娱乐游戏领域中体感技术以及三维显示技术的飞速发展，特别是以微软kinect体感摄像机、oculus、HTC Vive、Hololens等为代表的一批“平民化”VR/AR设备性能指标的飞速提高，使得虚拟现实技术的实用化研究成为一个重要发展趋势，也标志着虚拟现实技术有可能真正走进人们工作生活的各个方面，而不仅仅一项遥远的尖端科技，或者只用于娱乐、展示的体验型技术。

本课程立足于VR/AR技术与应用开发，从技术和应用两个方向全面系统地讲述虚拟现实的基础理论和实践技能，使学习者掌握VR/AR的基本概念和术语、了解虚拟现实领域的热点问题以及虚拟现实设备的基本原理、理解虚拟现实建模与绘制的基本流程和理论方法，针对当前主流的低成本VR设备，学习掌握应用系统开发的基本技能，为从事虚拟现实及其相关技术的研究和工程实践奠定基础。

培训目标

1．掌握VR/AR的基本概念和术语

2．理解虚拟现实建模与绘制的基本流程和理论方法

3．了解当前低成本VR/AR设备的技术特点

4. 掌握基本VR/AR应用系统开发的基本技能

培训内容

第一讲 虚拟现实技术概述

1)什么是虚拟现实？

2)虚拟现实的3I特性

3)虚拟现实的发展简史和典型应用

第二讲 VR外部设备

1） 三维位置跟踪器

2）漫游和操纵接口

3）三维图形显示设备

4）其他VR设备（三维声音、触觉反馈等）

第三讲 虚拟现实建模技术

1）虚拟场景几何建模技术

2）运动建模技术

3）物理建模技术

4）行为建模技术

5）模型简化管理技术（LOD技术）

第四讲 虚拟现实绘制技术

1）光照与着色

2）纹理映射

3）基于图像的绘制技术

第五讲 增强现实技术

1）基本概念——VR、AR、AV

2）增强现实的关键技术

3）增强现实的应用特点

第六讲 VR应用开发——以HTC Vive为例

1）Oculus Rift & HTC Vive

2）使用Unity开发基本的VR应用

3）碰撞检测与处理

第七讲 AR应用开发——以Hololens为例

1）Hololens的性能与配置

2）使用Unity开发基本的AR应用

3）交互控制

第八讲 全景视频VR应用开发

1）全景视频VR拍摄设备Gopro omni

2）自动拼接关键技术

3）全景视频VR制作

第九讲 体感交互应用开发

1）体感交互设备简介

2）典型应用开发

魏老师

主要从事虚拟现实技术、数据可视化技术、图形图像处理方面的研究工作。长期从事虚拟环境及应用系统的研究开发工作及相关教学工作，主持和参与了多个国家和省部级基金项目和科研项目，具有丰富的理论知识和项目研发经验。

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