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課程背景

隨著計算機軟硬件水平的迅猛發展，虛擬現實技術在經歷了最初的高潮和隨之而來的低谷后，再一次迎來了新的春天。低價高性能VR顯示設備和三維操作設備的問世，拓寬了虛擬現實的應用領域，降低了虛擬現實應用門檻。為解決廣大虛擬現實愛好者以及相關的行業中對虛擬現實應用開發的需求，培訓中心特舉辦“虛擬現實技術與應用”培訓班，具體事宜通知如下：

培訓對象

1． 虛擬仿真與訓練、三維游戲、城市規劃、數字娛樂、可視化、教育醫療等應用領域的需求提供方、項目規劃與項目管理人員和研發人員。

2. 高校、科研院所牽涉到虛擬現實技術應用的項目負責人。

3．虛擬現實技術愛好者。

學員基礎

1．對IT系統設計與開發有一定的理論與實踐經驗。

2．有一定的圖形圖像基礎知識。

3．有一定的編程基礎和經驗。

培訓要點

虛擬現實技術通過對客觀世界的數字化建模以及人與虛擬環境的自然交互，實時地向用戶提供逼真的感知信息，使人類可以不受時空和生理條件的限制，去感知和研究復雜事件在各種假想條件下的發生和發展過程，從而為人類認識世界和改造世界提供了全新的方法和手段。

虛擬現實的發展是從硬件支撐技術（如頭盔顯示器和三維跟蹤裝置）開始的，然后開始走向應用領域。由于虛擬現實硬件設備的“貴族化”特點，使得其發展極為受限，典型應用系統大多集中在航天航空以及軍事領域。近年來，隨著娛樂游戲領域中體感技術以及三維顯示技術的飛速發展，特別是以微軟kinect體感攝像機、oculus、HTC Vive、Hololens等為代表的一批“平民化”VR/AR設備性能指標的飛速提高，使得虛擬現實技術的實用化研究成為一個重要發展趨勢，也標志著虛擬現實技術有可能真正走進人們工作生活的各個方面，而不僅僅一項遙遠的尖端科技，或者只用于娛樂、展示的體驗型技術。

本課程立足于VR/AR技術與應用開發，從技術和應用兩個方向全面系統地講述虛擬現實的基礎理論和實踐技能，使學習者掌握VR/AR的基本概念和術語、了解虛擬現實領域的熱點問題以及虛擬現實設備的基本原理、理解虛擬現實建模與繪制的基本流程和理論方法，針對當前主流的低成本VR設備，學習掌握應用系統開發的基本技能，為從事虛擬現實及其相關技術的研究和工程實踐奠定基礎。

培訓目標

1．掌握VR/AR的基本概念和術語

2．理解虛擬現實建模與繪制的基本流程和理論方法

3．了解當前低成本VR/AR設備的技術特點

4. 掌握基本VR/AR應用系統開發的基本技能

培訓內容

第一講 虛擬現實技術概述

1)什么是虛擬現實？

2)虛擬現實的3I特性

3)虛擬現實的發展簡史和典型應用

第二講 VR外部設備

1） 三維位置跟蹤器

2）漫游和操縱接口

3）三維圖形顯示設備

4）其他VR設備（三維聲音、觸覺反饋等）

第三講 虛擬現實建模技術

1）虛擬場景幾何建模技術

2）運動建模技術

3）物理建模技術

4）行為建模技術

5）模型簡化管理技術（LOD技術）

第四講 虛擬現實繪制技術

1）光照與著色

2）紋理映射

3）基于圖像的繪制技術

第五講 增強現實技術

1）基本概念——VR、AR、AV

2）增強現實的關鍵技術

3）增強現實的應用特點

第六講 VR應用開發——以HTC Vive為例

1）Oculus Rift & HTC Vive

2）使用Unity開發基本的VR應用

3）碰撞檢測與處理

第七講 AR應用開發——以Hololens為例

1）Hololens的性能與配置

2）使用Unity開發基本的AR應用

3）交互控制

第八講 全景視頻VR應用開發

1）全景視頻VR拍攝設備Gopro omni

2）自動拼接關鍵技術

3）全景視頻VR制作

第九講 體感交互應用開發

1）體感交互設備簡介

2）典型應用開發

魏老師

主要從事虛擬現實技術、數據可視化技術、圖形圖像處理方面的研究工作。長期從事虛擬環境及應用系統的研究開發工作及相關教學工作，主持和參與了多個國家和省部級基金項目和科研項目，具有豐富的理論知識和項目研發經驗。

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