虚拟现实课标.docx
《虚拟现实课标.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《虚拟现实课标.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
虚拟现实课标
一、概述
（一）课程性质
1、 本课程适应动漫设计与制作专业。
2、 本课程属于专业选修课。
（二）课程基本理念
1、虚拟现实给用户提供了一个趋于人性化的虚拟信息空间，该技术改变了人与计算机之间的枯燥、生硬和被动的现状，它使人们从纷繁复杂的数据中解放出来，这种形式是传统的表现方式所无法比拟的，它给人们提供了一个崭新的信息交流平台，作为动漫专业学生来说，对于提升作品表现力，有很直观的效果及作用。
2、学时计划：
64课时
（三）课程设计思路
课程设计的理念和思路：
基于虚拟现实技术在表现现实效果上的以下５大优点，很有利于学生设计的良好展示效果，开设这门课程。
１，沉浸性使VR所创造的虚拟环境能使学生产生[身临其境]的感觉，使其相信在虚拟环境中人也是确实存在的，而且在操作过程中它可以自始自的发挥作用，就像真正的客观世界一样。
２、交互性是在虚拟环境中，学生如同在真实环境中一样与虚拟环境的任务、事物发生交互的主体，虚拟对象是交互的客体，主体各客体之间的交互是全方位的。
３、构想性是学生沉浸在多维信息空间中，依靠自己的感知和认知能力全方位获取知识，发挥主观能动性寻求解答，形成新的概念。
二、课程目标
（一）总目标
学习本课程，目的是让学生通过Unity3D进行搭建场景，掌握虚拟现实技术在模拟现实中的，沉浸性，交互性，构想性，动作性以及自主性上面的优势作用来更好的实现设计效果展示，能独立完成并掌握虚拟现实课程中所要求的各个知识点。
（二）具体目标
知识目标：
虚拟现实技术作为一种最为强大的人机交互技术，一直是信息领
域研究开发和应用的热点方向之一。
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.使用photoshop，3Dcoat进行模型贴图的有效处理，分UV。
通过使用unity引擎结合３DMAX,3Dcoat,Photoshop,Silo软件制作出小型建筑漫游项目，进行熟悉虚拟现实技术，包括，该技术是一种使用数学的算法将二维或三维图形转化为计算机显示器栅格形式的科学，它结合了计算机图形学，人工交互技术，人工智能，传感技术的一项综合模拟现实视觉体验效果的新型空间效果表现形式。
能力目标：
1、掌握虚拟现实场景的制作原理和创建方法。
2、在介绍虚拟现实技术理论知识的基础上，以典型实例贯穿教学，使学生能够在较短的时间里逐步地了解、认识、掌握虚拟现实技术，最终达到运用虚拟现实VR开发工具Unity３D制作三维交互的，效果逼真的虚拟现实场景的能力。
3、了解虚拟现实技术在展示，预测，体验，训练等方面的运用。
4、培养学生的自学能力及资源素材整理能力以及独立解决项目过程中遇到问题找到解决方案的思维能力。
素质目标：
1、加强对学生创造性思维的培养。
2、注重提高学生的审美意识和艺术品位。
3、注重树立学生正确的设计思想及设计思维的培养。
４、培养学生良好的三维空间掌控处理能力。
５、使学生有良好的发散思维能力培养。
三、内容标准
（一）教学目标：
详见下表
（二）活动安排：
详见下表
序号
项目
模块
模块任务
教学目标
技能目标
参考学时
教学手段
理论
实训
1
第一章
Unity
界面与资源系统基础入门
1、简单介绍一
2、虚拟现实应用领域介绍
3、二维建模方式实例
4、三维建模方式实例
1、创建一个基本场景，地形创建，地形绘制，地形纹理绘制，添加树木、植被等地形元素，地形设置及公路效果创建，输入管理器与虚拟轴定义，虚拟轴应用及键盘事件，鼠标事件与GUI系统双击检测。
2、模型的输入
3、自动转换。
4、编辑器工作区。
5、资源及资源类型。
1、优点：
可选仅需的数据，较小的文件。
可以对数据进行验证，可以重新倒回3D软件中验证。
对于Unity3D不支持的3D软件的专有格式可以用FBX格式输出。
模块化的方法，一个模块用于碰撞，另一个用于触发。
2.优点：
简单粗暴，流程简单，快速输出
缺点：
包含不需要的数据，数据过大会影响Unity3D的更新，而且缺乏数据检验过程，容易出错。
4
4
教、学、做
2
第2章Unity
场景搭建
1、贴图及Unity自带Shader简单介绍
2、简单的室内户型制作
1、FBX插件
2、认识结构，刚体使用及设置，实施刚体力，刚体碰撞器及选项设置，刚体碰撞及碰撞消息传递。
3、Unity3d模型资源
4、动画的输入
1、从3D软件中导出时要烘焙动画为关键帧动画。
2、材质相当于框架，Shader相当于框架的内容。
3、不同FBX导出的资源容易混淆。
4
4
3
第三章Unity3D组件，控件，字体，纹理，声音
1、案例01：
样板间二维制作方式
2、案例02：
样板间三维制作方式
1、纹理用于材质中，
2、绘制GUI，UnityGUI原理介绍。
GUISkin及创建自定义风格组件。
GUILayout控件及使用。
动态窗口添加及使用中文字体。
3、Moive纹理
4、声音
1、AudioResource声源，AduioListener接收器（耳朵）3D音乐是有空间和距离效果的（耳朵离声源越近声音越大）。
2D音乐则没有这个限制
2、可以降低纹理尺寸（要保持为2的幂）可以提高性能。
4
4
教、学、做
4
第四章Unity3D的树型系统
1、）二维建模复习
2、三维建模复习
3、样板间制作，地面制作
4、样板间制作，门窗制作
5、UV命令
6、样板间制作，地面贴图
7、样板间制作，户型分割与UV
1、Prefab用于重用和实例化
2、渲染路径
Player->RenderPath
3、常用控件及使用
4、复合控件及使用
5、群组视图控件及使用
6、手动创建的树效果。
树的基本属性定义。
树干的属性调节。
树叶属性调节及树与地形的搭配使用。
1、单独修改的属性将用粗体显示：
已经重写。
且此时更改原prefab的值，此object的此值不会改变。
Hierarchy中物体为蓝色则代表是prefab生成的。
prefab代表克隆和引用。
可以提高效率和降低内存使用。
2、将外部的资源导入Unity的时候，Unity会对其进行转换，所以不推荐直接改变文件夹，将Asset和Library一起迁移。
4
4
教、学、做
5
第五章Unity3D进行工程打包输出可执行文件
1、3dsMAX层面板操作
2、模型导出前2、设置
3、Unity工程目录
4、Unity天空盒设置。
5、Unity物体碰撞设置
6、Unity第一人称相机设置，第一人称角色控制器及CharacterController组件。
7、工程设置
8、Unity灯光
9、Unity样板间烘培
1、模型和角色动画的输出设置。
2、材质和着色器。
3、属性编辑器的使用。
4、场景视图操作。
5、灯光和摄像机。
1、可以降低纹理尺寸（要保持为2的幂）可以提高性能。
2.游戏物体：
物体+组件。
脚本可理解为用户创建的特殊组件。
Transform是必须的，这样才知道物体在场景中的位置。
3、TargetTexture：
用于创造水纹等的效果。
DepthOnly：
多个摄像机时产生正确的叠加效果。
多摄像机：
小地图、分屏显示。
4
4
教、学、做
6
第六章Unity3D完成虚拟现实室内场景漫游项目搭建
进行室内样板间场景的创作搭建，包括模型，家具，植被，灯光烘焙，及打包输出可执行文件。
1、粒子系统
2、动画系统；
3、图形处理；
4、Unity中的UI系统之UGUI入门学习。
UGUI重点学习
1.UGUI的介绍；
2.创建操作菜单；
3.学习文本列表的创建；
4.学习UI的交互；
5.使用UI控制模型的旋转；
6.学习按钮组件；
7.学习Slider和Image组件。
8
8
教、学、做
7
第七章Unity3D在各类虚拟现实中的运用
1、传统的VR应用。
VR在医疗中的应用、VR在教育、艺术以及娱乐中的应用、VR在军事中的应用。
2、新型的VR应用：
VR在制造业中的应用、VR在机器人领域中的应用、信息可视化——VR在油气勘探和完善管理中的应用；体数据的可视化。
1、VR建模：
几何建模、运动建模、物理建模、行为建模5、模型管理。
2、VR中的“人的因素”：
研究方法和专业术语、使用者表现研究、VR健康和安全问题、VR与社会。
1、登录场景模块
2、光线的处理
3、音效的处理
4、灯光的烘焙贴图输出
4
4
教、学、做
课时合计：
64
32
32
（3）考核评价：
平时考勤+项目考察
考核方式：
最终考察为主，平时实践操作为辅。
（四）知识与技能要点：
如下列出
第一章Unity界面与资源系统基础入门
[教学目的要求]：
创建一个基本场景。
[主要知识点]：
（1）Unity3D界面操作：
界面布局、工具栏和菜单栏操作，项目、检视、游戏场景视图操作；界面与资源系统。
（2）Unity3D几何图形构建与应用。
[技能要点]：
（1）Unity3DCamera组件应用，Light组件应用。
（2）Unity3D动态地形构建引用；音效系统应用。
（3）Unity3DUGUI界面表现。
[教学重点与难点]：
Unity3D地形系统的熟练运用。
第二章Unity场景搭建
[教学目的要求]：
通过对模型还有贴图的优化，提升最终运行性能。
[主要知识点]：
（1）Unity游戏个体组件概念、如何对游戏个体添加/删除组件；Unity场景搭建；
（2）Unity中光源、摄像机、粒子系统、天空盒等基本元素的概念设计；
（3）Unity的地形编辑器详解；
[技能要点]：
（1）Unity中光源、摄像机。
（2）天空盒，创建角色动画，地面的作用。
[教学重点与难点]：
Unity脚本的基本概念：
角色控制器、雾效、水效、音效的使用。
第三章Unity3D组件，控件，字体，纹理，声音
[教学目的要求]：
制作场景交互，视觉特效。
[主要知识点]：
Unity物理引擎系统。
（1） Unity3DUI开发， NGUI与UGUI：
利用NGUI和UGUI制作控件、MVC架构学习、学习事件回调机制。
（2）UnityEditor空间工具制作。
[技能要点]：
Unity物理引擎的概念：
刚体概念、碰撞体概念、布料概念、关节概念、力场概念。
（1）游戏基本物理学、3D游戏物理概念，3D游戏中碰撞检测概念； 。
（2）默认的AssetStore中下载的资源存在，
AppData/Roaming/Unity/AssetStore中。
。
[教学重点与难点]：
Unity物理引擎的使用：
刚体和碰撞体使用、布料用法、关节力学用法、力场创建和使用。
第四章Unity3D的树型系统
[教学目的要求]：
完善整体的场景漫游在地形以及植被还有道具上的丰富。
[主要知识点]：
天气，光线控制的实现。
（1）树的生长规律及树型类型及审美外观造型设计。
（2）树叶跟树干材质的制作。
[技能要点]：
增加树型造型视觉上的效果冲击力。
（1）水源瀑布的添加调整。
（2）Unity插件资源的获取。
[教学重点与难点]：
对模型及贴图还有灯光渲染的LOD优化。
第5章Unity3D进行工程打包输出可执行文件
[教学目的要求]：
可进行场景在PC上的客户端运行漫游场景浏览。
[主要知识点]：
对环境，灯光，音效，交互进行进一步调整。
（1）整体项目场景流程机制的，情节，梳理逻辑、
（2）对场景和LOGO的大局观把握。
[技能要点]：
丰富场景物件模型效果。
（1）测试并进行修改美工及程序，进行细节功能添加。
（2）贴图模型的打包优化。
[教学重点与难点]：
Unity3D引擎对各种贴图，模型，声音，动作，特效格式的支持及导入导出要求。
第六章Unity动画/粒子系统
[教学目的要求]：
Shuriken粒子系统，Unity的Mecanim的动画系统概念。
[主要知识点]：
粒子系统编辑界面和控制板、粒子系统参数讲解、粒子系统实例分析；
（1）Shuriken粒子系统；Shuriken粒子概念；
（2）Unity的Mecanim的动画系统与资源的配合、人形角色动画。
[技能要点]：
Unity中的UI系统之UGUI入门学习。
（1）使用UI控制模型的旋转。
（2）学习按钮组件。
[教学重点与难点]：
创建操作菜单，完成整体场景的打包输出可执行漫游程序。
第七章Unity3D在各类虚拟现实中的运用
[教学目的要求]：
虚拟现实技术在未来的研究方向。
[主要知识点]：
虚拟现实技术在感知及视觉方面的成熟运用。
（1）感知研究领域
（2）人机交互界面。
[技能要点]：
使用Unity来进行智能虚拟环境的模拟。
（1）虚拟现实技术选择使用的不同引擎的优缺点对比及选择。
（2）了解并尝试进行复杂场景的快速绘制及分布式虚拟现实技术的搭建技术运用。
[教学重点与难点]：
目前市面上主流虚拟现实引擎的功能效果对比了解。
四、实施建议
（一）教学建议
教学做一体化,最大化的结合市场需求，了解虚拟现实技术在各领域专业，如广告、影视、工业设计、建筑设计、多媒体制作、游戏、辅助教学以及工程可视化等方面的运用及前景，可以有更清晰的选择发展方向。
本课程所有学时在专业实训室中完成，实现教、学、做结合，理论与实践一体化。
每学完一个案例都进行核心技能实训，使学生可以更好在国内目前发展良好的建筑效果图，建筑漫游制作中有更好的学习掌握效率。
充分利用互联网，进行素材的收集，及问题解决能力，通过不同的优质网上资源来快速有效的掌握虚拟现实技术，并且通过互联网更好的深化本课程在各个技能知识节点上的再深入研究，这样可以让学生有更强的项目开发能力，更良好全面的掌握虚拟现实这门综合性很高的技术。
（二）考核评价建议
考核方式：
最终考察为主，平时实践操作为辅。
评价内容：
1、对于Unity3D引擎在模型、贴图、灯光、摄像机、地形、树、水、特效、声音、动画、GUI等功能掌握情况程度。
2、学生在模型制作、贴图绘制、素材处理、地形设计、场景功能处理、空间设计、整体审美意识上的处理效果跟掌握情况能力。
评价标准：
1、学生搭建场景漫游项目各项造型审美表现处理效果掌握能力 35%
2、对建模软件、贴图软件、引擎软件的运用及整体结合表现等方面的应用掌握情况 35%
3、考勤与学习态度 30%
（三）教材编写建议
1、 指导书：
《虚拟现实技术及其在高校中的应用》梁华勇
《虚拟现实技术的发展及其在教育中的应用》孙倩娜
2、主要参考材料
《虚拟现在技术的最新发展及展望》
《虚拟现实技术及应用》
（四）实验实训设备配置建议
绘图板，专业图形工作站（4核2.6g主频CPU，16G内存，500G以上硬盘，FHD显示器，独立显卡，Win764位操作系统，安装设计软件Unity3D、3Dmax、Photoshop、3Dcoat、Silo等）
（五）课程资源开发与利用建议
纸质教材有：
《Unity3D圣典中文手册》
游戏蛮牛虚拟现实系列视频教学实例。
案例教学样片：
蛮牛网，英宝通Unity３D公开课
网络资源 ：
植物模型，地形高度图，道具模型，建筑模型，人物模型等。
结合专业实训室进行实际操作实训
五、其它说明
本课程标准适用动漫设计与制作专业
欢迎您的下载，
资料仅供参考！
致力为企业和个人提供合同协议，策划案计划书，学习资料等等
打造全网一站式需求
升级会员 