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063809   虛擬現實建模及應用                           32學時/2學分
英文名稱：Model Design and Application of Virtual Reality
適用領域：計算機應用技術、計算機軟件與理論
開課單位：計算機科學與技術學院
教學目的：虛擬現實建模及應用主要講述虛擬現實建模的原理及系統應用實例。通過本課程的學習，學生不僅可以掌握虛擬現實建模的系統理論，而且能幫助、指導學生用虛擬現實技術解決相關領域的實際問題。
預備知識或先修課程要求：數字圖像處理與計算機視覺 
教學方式及學時分配：（課堂授課：22 學時、課堂討論：2小時、上機實驗：8學時）
 

學時	教學內容	教學方式
2	第一章 虛擬現實技術：虛擬現實的起源與發展，系統軟、硬件結構，應用領域。	授課
2	建模技術、場景調度技術和碰撞監測技術	授課
2	特效技術、交互技術和人工智能技術等	授課
2	第二章 虛擬現實建模技術：系統的軟硬件平臺和框架結構，多種建模技術。	授課
2	虛擬現實引擎的優化方法：DOF技術、消隱技術、減面技術等	授課
2	系統構建與發展趨勢：系統構建流程、注意事項、未來的發展趨勢。	授課
2	第三章虛擬手術：講述系統概況、體系結構、工作原理。	授課
2	三維重構技術：系統的構建步驟及算法實現。肺手術的仿真虛擬舉例。	授課
2	第四章 虛擬城市：虛擬城市的體系結構及總體設計框架，虛擬城市的相關技術	授課
2	虛擬城市的擴展應用，以及在電子游戲設計領域中的重要應用。	授課
2	第五章汽車駕駛仿真器：汽車駕駛仿真器現狀、組成、仿真技術和軟件平臺。	授課
2	課堂討論：自擬虛擬現實方面的技術問題，進行專題討論及論述	課堂討論
4	上機講授3Dmax建模軟件以及漫游軟件VPR	上機實驗
4	學生完成和實現一個虛擬現實方面的應用程序	上機實驗

 
教學主要內容及對學生的要求：
學習內容：通過本課程學習，學生應在知識和技能兩方面達到要求：知識方面----系統掌握虛擬現實建模及應用理論，主要包括虛擬現實的軟、硬件系統，虛擬現實系統的相關技術。技能方面----根據領域問題的特點，能夠選擇恰當的技術解決相關領域的應用問題，熟練使用虛擬現實建模及應用的基本軟件技術，能研發相應的虛擬現實建模及應用系統軟件，進而提出新的研究方法。
實驗內容：包括完成和實現一個虛擬現實方面的應用程序。要求學生每個人自擬題目設計完成一個虛擬現實方面的小項目。
內容摘要：虛擬現實建模及應用技術是近年來一項十分活躍的研究與應用技術，是一系列高新技術的匯集，在醫學、工業、商業、娛樂業、教育領域都有極大的發展潛力。本課程主要包括：1虛擬現實概述，講述虛擬現實的定義、起源與發展，系統軟、硬件結構，應用領域。虛擬現實的關鍵技術，包括介紹建模技術、場景調度技術、碰撞監測技術、特效技術、交互技術、人工智能技術等。2  虛擬現實系統建模，包括自動建模技術，虛擬現實引擎的優化技術和系統構建與發展趨勢。3 討論汽車駕駛仿真器，包括汽車駕駛仿真器的原理結構，汽車駕駛仿真器的關鍵技術和汽車駕駛仿真器的開發與發展趨勢。4研究虛擬城市技術，包括圖像處理軟、硬件平臺。5虛擬手術三維重構技術，包括介紹虛擬手術的原理、公式、發展應用和系統構建等。6實驗與應用。
考核方式：開卷；平時成績所占比例20%，理論綜述報告和軟件設計各占比例：40%
課程主要教材： 虛擬現實技術及應用，主編：張菁，清華大學出版社，2011年5月
主要參考書目：
[1] 虛擬現實技術．Grigore C.Burdea 著，電子工業出版社；2005年7月
[2] 集成化醫學影像算法平臺理論與實踐．田捷，趙明昌，何暉光編著．清華大學出版社；2004年10月
學習文檔  http://xjuit.com/wenku/