一、课程简介和学习目标
课程基本信息
课程编号： （1111151110）
课程名称：元宇宙与VR技术
学 时：48
实验学时：24
总 学 分: 3
课程类别：专业课
课程性质：必修课
先修课程：计算机图形设计基础，3Dmax(下)
适用专业（方向）：数字媒体艺术专业（3年制专科）、数字媒体技术（3年制专科）、融媒体
课程简介：
本课程从技术和应用两个方向全面系统地讲解元宇宙及其核心技术虚拟现实等的基础理论和实践技能，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。
本课程的主要目的任务是，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和术语、系统组成及应用领域，了解虚拟现实的计算机体系结构、输入输出设备，以及有关的物理计算等因素；结合实例制作，了解虚拟现实的建模技术，掌握应用系统开发的基本技能(不局限于某个特定软件)。
学习目标：
知识目标、能力目标、素质目标
（1）熟练掌握和使用3Dmax软件导出虚拟现实所使用的模型格式；
（2）熟练使用PS软件将素材采集处理给三维模型准备贴图；
（3）熟练掌握各种软件的单位设置及要求；
（4）能够将三维模型转入虚拟现实平台制作浏览效果；
（5）能够通过程序或者功能模块将三维模型在虚拟现实平台下进行拆解；
（6）能够完成虚拟环境漫游及交互；
（7）根据要求制作出脱离虚拟环境可运行的作品文件(打包)。
二、建议使用教材及教学参考资源
《虚拟现实技术导论》，中国水利水电出版社2022.
《Unity3d虚拟现实游戏开发》，清华大学出版社2018
《虚拟现实理论与实践》，清华大学出版社2017
《虚拟现实与增强现实技术概论》，清华大学出版社2016
三、课程考核与成绩评定
考试方法：成果试、操作试。
成绩评定：平时成绩占40%，期末考试成绩占60%。
具体考核方式如表1。
考核方式与成绩评定表 表1
| 考核类型 | 考核重点 | 考核形式与方法 | 考核所用时间（≥30min） | 成绩所占比例 |
| 平时形成 性考核 | 出勤及课堂表现 | 成果试 | 平时 | 20% |
| 平时作业 | 成果试 | 平时 | 20% | |
| 期末终结性考核 | 综合能力测试 | 操作考试 成果考试 | 120min | 60% |
| 计分制 | 100分制 | |||
四、教学大纲
课程教学内容、学时分配与实施建议
课程教学内容、学时分配与实施建议见表1。
课程教学内容、学时分配与实施建议一览表
| 序号 | 教学内容 | 计划课时 | 教学要求 | 教法建议 | |
| 理论 | 实践 | ||||
| 1 | 虚拟现实基础知识，基本操作、素材类型的讲解。 | 4 | 对虚拟现实有基本的了解和认识。 | 屏幕演示 理论教学 | |
| 讲解3I理论及发展史。 | |||||
| 构成VR系统的五个典型组成部分。 | |||||
| 2 | 输入设备：跟踪器、漫游和手势接口 | 4 | 三维位置跟踪器：性能参数；机械、电磁、超声波、光学、混合惯性跟踪器、漫游和操纵接口：基于跟踪器的漫游／操纵接口；跟踪球；三维探针、手势接口 | 屏幕演示 理论教学 | |
| 3 | VR的计算体系结构 | 4 | 绘制流水线、基于PC的图形体系结构、基于工作站的体系结构分布式VR体系结构：多流水线同步；联合定位绘制流水线；分布式虚拟环境 | 屏幕演示 理论教学 | |
| 4 | VR模型建立要求 | 2 | 1. 几何建模 2. 贴图处理 3. 格式转换 4.模型管理 | 屏幕演示 | |
| 2 | 边学边练 | ||||
| 4 | VR软件的使用 | 2 | 软件安装及开始。 | 屏幕演示 边学边练 | |
| 2 | 软件基本菜单、工具、窗口等。 | 边学边练 | |||
| 5 | 模型导入 | 2 | 三维模型（3dmax,maya）等模型格式转换及导入，调节贴图和位置尺寸等 | 屏幕演示 | |
| 2 | 边学边练 | ||||
| 6 | 媒体、对象操作和编辑 | 4 | 熟练使用软件对各种对象的操作和编辑。 | 屏幕演示 | |
| 4 | 可以制作对象的运动、交互控制。 | 边学边练 | |||
| 7 | 摄像机操作 | 2 | 第一人称摄像机和第三人称摄像机 | 屏幕演示 | |
2 | 环绕摄像机 | 边学边练 | |||
| 8 | 脚本的建立与编译 | 2 | 2 | 利用键盘控制输入信号 | 屏幕演示 |
| 9 | 输入信号与输出 | 2 | 2 | 鼠标与触摸屏输入信号 | |
| 10 | 2 | 2 | UI的实现，按钮与热区 | ||
| 11 | 动画与运动路径 | ||||
| 摄影机与交互响应 | |||||
| 12 | 实例的制作 | 14 | 1、某工业产品建模实例 2、贴图分UV实例 3、虚拟空间搭建实例 4、对象处理实例 5、摄像机环绕实例 6、输出单机和网络运行实例 | 屏幕演示 | |
| 18 | 实例操作练习 | 边学边练 | |||
| 合 计 | 40 | 32 | |||
五、教学设计特点
理论实践融合：保留原有详细技术实践内容，按逻辑重组到相应章节
知识体系升级：补充数字孪生、经济模型等参考目录优势内容
结构优化调整：
将分散的XR技术整合到第二章
单列AIGC章节突出前沿技术
增加社会发展章节完善体系
教学实施建议：
前八章按理论-技术-应用递进
项目实践作为综合模块
每章设置案例研讨+实验任务
配套在线开发沙箱环境
六、题库建设
① 全国图书馆参考咨询联盟
② 读秀
③ 百度高教版
④ AI助力
六、参考 https://www.xueyinonline.com/detail/243914793
