063809   虚拟现实建模及应用                           32学时/2学分
英文名称：Model Design and Application of Virtual Reality
适用领域：计算机应用技术、计算机软件与理论
开课单位：计算机科学与技术学院
教学目的：虚拟现实建模及应用主要讲述虚拟现实建模的原理及系统应用实例。通过本课程的学习，学生不仅可以掌握虚拟现实建模的系统理论，而且能帮助、指导学生用虚拟现实技术解决相关领域的实际问题。
预备知识或先修课程要求：数字图像处理与计算机视觉 
教学方式及学时分配：（课堂授课：22 学时、课堂讨论：2小时、上机实验：8学时）
 

学时	教学内容	教学方式
2	第一章 虚拟现实技术：虚拟现实的起源与发展，系统软、硬件结构，应用领域。	授课
2	建模技术、场景调度技术和碰撞监测技术	授课
2	特效技术、交互技术和人工智能技术等	授课
2	第二章 虚拟现实建模技术：系统的软硬件平台和框架结构，多种建模技术。	授课
2	虚拟现实引擎的优化方法：DOF技术、消隐技术、减面技术等	授课
2	系统构建与发展趋势：系统构建流程、注意事项、未来的发展趋势。	授课
2	第三章虚拟手术：讲述系统概况、体系结构、工作原理。	授课
2	三维重构技术：系统的构建步骤及算法实现。肺手术的仿真虚拟举例。	授课
2	第四章 虚拟城市：虚拟城市的体系结构及总体设计框架，虚拟城市的相关技术	授课
2	虚拟城市的扩展应用，以及在电子游戏设计领域中的重要应用。	授课
2	第五章汽车驾驶仿真器：汽车驾驶仿真器现状、组成、仿真技术和软件平台。	授课
2	课堂讨论：自拟虚拟现实方面的技术问题，进行专题讨论及论述	课堂讨论
4	上机讲授3Dmax建模软件以及漫游软件VPR	上机实验
4	学生完成和实现一个虚拟现实方面的应用程序	上机实验

 
教学主要内容及对学生的要求：
学习内容：通过本课程学习，学生应在知识和技能两方面达到要求：知识方面----系统掌握虚拟现实建模及应用理论，主要包括虚拟现实的软、硬件系统，虚拟现实系统的相关技术。技能方面----根据领域问题的特点，能够选择恰当的技术解决相关领域的应用问题，熟练使用虚拟现实建模及应用的基本软件技术，能研发相应的虚拟现实建模及应用系统软件，进而提出新的研究方法。
实验内容：包括完成和实现一个虚拟现实方面的应用程序。要求学生每个人自拟题目设计完成一个虚拟现实方面的小项目。
内容摘要：虚拟现实建模及应用技术是近年来一项十分活跃的研究与应用技术，是一系列高新技术的汇集，在医学、工业、商业、娱乐业、教育领域都有极大的发展潜力。本课程主要包括：1虚拟现实概述，讲述虚拟现实的定义、起源与发展，系统软、硬件结构，应用领域。虚拟现实的关键技术，包括介绍建模技术、场景调度技术、碰撞监测技术、特效技术、交互技术、人工智能技术等。2  虚拟现实系统建模，包括自动建模技术，虚拟现实引擎的优化技术和系统构建与发展趋势。3 讨论汽车驾驶仿真器，包括汽车驾驶仿真器的原理结构，汽车驾驶仿真器的关键技术和汽车驾驶仿真器的开发与发展趋势。4研究虚拟城市技术，包括图像处理软、硬件平台。5虚拟手术三维重构技术，包括介绍虚拟手术的原理、公式、发展应用和系统构建等。6实验与应用。
考核方式：开卷；平时成绩所占比例20%，理论综述报告和软件设计各占比例：40%
课程主要教材： 虚拟现实技术及应用，主编：张菁，清华大学出版社，2011年5月
主要参考书目：
[1] 虚拟现实技术．Grigore C.Burdea 著，电子工业出版社；2005年7月
[2] 集成化医学影像算法平台理论与实践．田捷，赵明昌，何晖光编著．清华大学出版社；2004年10月