元宇宙与VR技术

陈贺璋、王淇漾、刘安达、马梓钧、马虹、 李超婷

目录

  • 1 导学
    • 1.1 课程简介
    • 1.2 授课计划
  • 2 第一单元  基本技术
    • 2.1 元宇宙概述
    • 2.2 定义
    • 2.3 VR ,AR, MR,XR的区别与联系
    • 2.4 虚拟现实的硬件
    • 2.5 交叉学科
    • 2.6 虚拟现实的应用
    • 2.7 教师作品
  • 3 第二单元  虚拟人
    • 3.1 虚拟人的概述
    • 3.2 虚拟人技术
      • 3.2.1 虚拟人核心技术
    • 3.3 虚拟人平台
    • 3.4 数字虚拟人的应用场景
    • 3.5 虚拟人项目实践
    • 3.6 法律、政策与社会影响
  • 4 第三单元
    • 4.1 unity3d简介
    • 4.2 引擎下载与安装
    • 4.3 界面结构
    • 4.4 工程文件
    • 4.5 素材导入
    • 4.6 打包输出
  • 5 第四单元
    • 5.1 导入外部资源包
    • 5.2 环境元素之地形创建
    • 5.3 树木-三维物体类
    • 5.4 草-二维贴图类
    • 5.5 碎石等细节物体
    • 5.6 自然因素水与风
  • 6 第五单元
    • 6.1 摄影机建立
    • 6.2 虚拟灯光的建立
    • 6.3 天空盒子
    • 6.4 fps角色控制器
    • 6.5 胶囊原理
    • 6.6 第三人称控制器
    • 6.7 章节测验
  • 7 第六单元
    • 7.1 脚本是VR核心
    • 7.2 脚本的功能
    • 7.3 c#核心要点
    • 7.4 教材推荐及使用方法
    • 7.5 translate移动物体
    • 7.6 章节测验
    • 7.7 用键盘控制物体
    • 7.8 键盘按下和抬起事件
    • 7.9 布尔变量和组合键
    • 7.10 任意键和开车
    • 7.11 转弯
    • 7.12 摄影机切换
    • 7.13 章节测验
  • 8 第八单元
    • 8.1 鼠标down控制物体
    • 8.2 鼠标up控制物体
    • 8.3 按下事件
    • 8.4 自定义宏按钮
    • 8.5 开关门综合实例
    • 8.6 章节测验
  • 9 第九单元
    • 9.1 UI的类:OnGUI
    • 9.2 Button控件实现
    • 9.3 Lable控件实现
    • 9.4 TextField控件实现
    • 9.5 ongui到底包含什么?
    • 9.6 5.X新版本的UI
    • 9.7 章节测验
  • 10 第十单元
    • 10.1 物理引擎之被动刚体
    • 10.2 物理引擎之主动刚体
    • 10.3 FBX改轴心做多米诺
    • 10.4 AddForce
    • 10.5 控制力量的两种方式
    • 10.6 trigger自开门
    • 10.7 章节测验
  • 11 第十一单元
    • 11.1 shuriken按键爆炸
    • 11.2 坦克开炮
    • 11.3 炮弹爆炸
    • 11.4 物体消灭子弹消失
  • 12 第十二单元
    • 12.1 添加多媒体
    • 12.2 开炮声
    • 12.3 slider控制背景音
    • 12.4 视频添加与控制
  • 13 第十三单元
    • 13.1 旧动画animation
    • 13.2 Mecanim(新动画)
    • 13.3 人物动画剪辑
    • 13.4 状态机
    • 13.5 控制状态机
  • 14 第十四单元  虚拟场景的搭建
    • 14.1 虚幻引擎制作数字展厅智慧博物馆
    • 14.2 战争电影CG动画制作
    • 14.3 静夜思VR项目
    • 14.4 郑和下西洋VR项目
  • 15 第十六单元  元宇宙的应用现状与未来
    • 15.1 元宇宙的现在
    • 15.2 构筑在元宇宙下的未来世界
      • 15.2.1 元宇宙的教育应用
  • 16 第十五单元  AIGC
    • 16.1 当前主流AI
    • 16.2 大模型
    • 16.3 deepseek
  • 17 AR(增强现实技术)
    • 17.1 AR技术及其应用
    • 17.2 主流AR工具
    • 17.3 大空间AR
  • 18 MR
    • 18.1 MR混合现实
  • 19 集成与输出
    • 19.1 集成
  • 20 总结
    • 20.1 思政案例
    • 20.2 总结
定义
  • 1
  • 2 拓展阅读

VR虚拟现实(Virtual Reality)


1.定义:虚拟现实技术,是一门新兴的综合信息技术,融合了数字图像处理、多媒体技术、计算机图形学、传感器等多方面内容。利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界,提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让使用者如同身历其境一般,可以及时、没有限制地观察三维空间内的事物。

2.特性(3I):虚拟现实交互设计具有沉浸性(immersion)、交互性(interaction)和构想(imagination)等特点。使人们能沉浸其中,形成具有交互效能多维化的信息环境。


3.虚拟现实的组成

4.虚拟现实的技术实现

主要基于以下几种技术实现:

(1)基本模型构建技术。

(2)空间跟踪技术。

(3)声音跟踪技术。

(4)视觉跟踪与视点感应技术。

(5)计算处理技术。


目前3D图形技术大量应用于游戏和仿真领域,从技术实现上可分为基础层、中间层和应用层三个层次。基础层主要是3D加速硬件和厂商提供的基本的API函数接口;中间层则是根据游戏和仿真各自不同的需求编写的公共引擎或软件(在游戏领域多称之为XX游戏引擎,仿真方面一般称为XX仿真软件或XX仿真环境);应用层则是具体的游戏产品或仿真应用。

交互引擎:目前在市场上应用比较广泛的,例如:美国UnityTechnologies开发的综合游戏引擎Unity3d、达索旗下3DVIA Virtools 和3DVIAStudio、Xsens公司所开发的MVN惯性动作捕捉系统、ART公司推出的ART光学式跟踪系统等等。而在面对这些种类繁多的开发引擎中,Unity3d以其自身的优势在市场中占有率日益上升。


法国达索的,专门做交互的。

游戏引擎:游戏引擎是指一些已编写好的可编辑电脑游戏系统或者一些互交式实时图像应用程序的核心组件。这些系统为游戏设计者提供各种编写游戏所需的各种工具,其目的在于让游戏设计者能容易和快速地做出游戏程序而不用由零开始。目前在市场上主要是寒霜、虚幻、COCOs2dx等。