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
授课计划

广西机电职业技术学院元宇宙与虚拟现实理论教学学期授课计划

 授课周别  授课顺序 授课章节及主要内容 使用教材章节  授课
 时数 
累计

学时 

 课外作业
 

1

 
 

1

 

1、课程教学目的、要求及考核方式

2、了解虚拟现实概念,区分虚拟现实和增强现实概念

虚拟现实(Virtual Reality,简称VR),是由美国VPL公司创建人拉尼尔(Jaron  Lanier)在20世纪80年代初提出的。

 

第一章

 
 

4

 
 

4

 
 

了解国际情况

 
 

2

 
3、虚拟现实技术的研究内容和应用对象
环境建模技术、三维交互技术、语音识别与语音输入技术、系统集成技术。由于虚拟现系统中包括大量感知信息和模型,因此系统的集成技术起着至关重要的作用。集成技术包括信息的同步技术、模型的标定技术、数据转换技术、识别和合成技术等等。
 

第一章

 
 

4

 
 

8

 
 

2

 
 

3

 

回顾

1、  输入设备

2、  三维位置跟踪器类型

3、  虚拟现实交互的各种接口

 
 

第二章

 
 

4

 
 

12

 
 

串口数据格式了解

 

 

 
 

4

 

4、  输出设备

5、  显示设备

6、  声音设备

7、  触觉反馈

 

第三章

 
 

4

 
 

16

 
 

3

 
 

5

 

1、  虚拟现实的计算机体系结构

2、绘制流水线-图形体系结构

系统中,多个用户可通过网络对同一虚拟世界进行观察和操作,以达到协同工作的目的。

 

第四章

 
 

4

 
 

20

 

 

6

 

3、  分布式虚拟现实体系结构

4、分布虚拟环境

分布式虚拟现实系统简称DVR,是虚拟现实系统的一种类型,它是基于网络的虚拟环境,并共享信息。

 

第四章

 
 

4

 
 

24

 
 

4

 
 

7

 
1、   介绍UNITY3D软件
2、   简介
3、   版本、菜单

Unity3D是由Unity  Technologies开发的一个让玩家轻松创建诸如三维视频游戏、建筑可视化、实时三维动画等类型互动内容的多平台的综合型游戏开发工具,是一个全面整合的专业游戏引擎

 

第五章

 
 

4

 
 

28

 
 

制作一个山体,并行走

 
 

8

 

4、地形

 5、天空盒
 6、物理引擎
 

第五章

 
 

4

 
 

32

 
 

5

 
 

9

 
 1、外部资源应用
 2、 贴图
 3静态模型导出 
 

第六章

 
 

4

 
 

36

 

 

10

 

4、平台资源的导入和导出

Unity类似于Director,Blender game engine, Virtools Torque Game Builder等利用交互的图型化开发环境为首要方式的软件。其编辑器运行在Windows Mac OS X下,可发布游戏至WindowsMacWiiiPhoneWebGL(需要HTML5)、Windows phone 8Android平台。也可以利用Unity  web player插件发布网页游戏,支持MacWindows的网页浏览。它的网页播放器也被Mac 所支持。

 

第六章

 
 

4

 
 

40

 
 

6

 
 

11

 

1C#语言的应用

C#是一种非常典雅而强大的编程语言,它的dot-syntax命名法则基于Java,所以如果你具有Java编程背景将感到非常舒服。不过区别也还是有一些的,最明显的应该是在C#中属性以及方法的名称约定俗称都是以大写字母开头的。 C#的特性列表实在太长,这使得ActionScript实在是看起来有些相形见绌。 C#Actionscript从本质上是极为相似的。

 

第五章

 
 

4

 
 

44

 
 

制作物体跳起控制

 
 

12

 

2C#对键盘的调用

3INPUT.GETKEY
       用脚本控制物体,对物体的位移属性和其他属性通过键盘和鼠标等进行控制。 
 

第五章

 
 

4

 
 

48

 
 

7

 
 

13

 
 1、  三维全景技术
      传统三维技术及以vrml为代表的网络三维技术都采用计算机生成图像的方式来建立三维模型,而三维全景技术则是利用实景照片建立虚拟环境,按照照片拍摄→数字化→图像拼接→生成场景的模式来完成虚拟现实的创建,更为简单实用。
 
 

第六章

 
 

4

 
 

52

 
 

了解360全景照片软件

 
 

14

 
2、  全景拍摄技巧及硬件要求

3、  三维全景的软件实现方法

 

第六章

 
 

4

 
 

56

 
 

8

 
 

15

 
1、  虚拟技术的应用

2、  早期应用

3、  现代应用

 

第七章

 
 

4

 
 

60

 

 

16

 

VR虚拟现实对军事演练和推进有重要的战略意义和经济效益。UNISOL可针对装备训练、战场环境、作战演练、战后重建等在虚拟现实中进行士兵训练,有效提高军事学习效率和临场心理素质,解决真实训练中费用高、危险大等问题。 

 

第八章

 
 

4

 
 

64

 
 

9

 
 

17

 

1、  增强现实技术概述

2、  国内外发展状况
 

第九章

 
 

4

 
 

68

 
 

综合复习制作。

 
 

18

 

3、  移动增强现实

4、  ARTOOLKIT
       AR技术不仅在与VR技术相类似的应用领域,诸如尖端武器、飞行器的研制与开发、数据模型的可视化、虚拟训练、娱乐与艺术等领域具有广泛的应用,而且由于其具有能够对真实环境进行增强显示输出的特性,在医疗研究与解剖训练、精密仪器制造和维修、军用飞机导航、工程设计和远程机器人控制等领域,具有比VR技术更加明显的优势
 
 

第九章

 
 

4

 
 

72

 

注:授课顺序一般以4学时为一次排序。