2025年《虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)引擎渲染及交互技術(shù)》課程標(biāo)準(zhǔn)VIP

2/2《虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)引擎渲染及交互技術(shù)》課程標(biāo)準(zhǔn)課程名稱：虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)引擎渲染及交互技術(shù)課程代碼：3230173適用專業(yè)：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用課程性質(zhì)：專業(yè)方向課學(xué)時：50學(xué)時（理論：25實(shí)踐：25）學(xué)分：3.0學(xué)分一、課程概述（一）課程的地位和作用《虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)引擎渲染及交互技術(shù)》課程是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用專業(yè)課程體系中的專業(yè)核心課程，是在學(xué)習(xí)《三維造型技術(shù)》、《界面交互設(shè)計(jì)》、《三維場景設(shè)計(jì)與表現(xiàn)》、《三維動畫制作》等課程的基礎(chǔ)上，應(yīng)用AR、VR原理開發(fā)AR、VR實(shí)際項(xiàng)目的課程。本課程學(xué)習(xí)要求了解商業(yè)要求獨(dú)立策劃和管理AR、VR項(xiàng)目的開發(fā)，掌握軟件操作，熟悉AR、VR硬件的SDK，并能應(yīng)用SDK獨(dú)立開發(fā)AR、VR項(xiàng)目，為后面《虛擬現(xiàn)實(shí)專題設(shè)計(jì)》、《畢業(yè)設(shè)計(jì)》等課程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，同時本課程也可以作為獨(dú)立崗位課程，學(xué)習(xí)本課程后能適應(yīng)用UNITY3D應(yīng)用開發(fā)策劃與制作崗位的職業(yè)能力與職業(yè)素養(yǎng)的要求。（二）課程設(shè)計(jì)思路課程設(shè)置的依據(jù)是根據(jù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用開發(fā)企業(yè)AR、VR項(xiàng)目開發(fā)崗位需求面設(shè)置的課程，課程內(nèi)容確定首先是以AR、VR所需要的技能、高職學(xué)生喜歡動手實(shí)踐和對新事物好奇的特點(diǎn)、湖南本土相關(guān)產(chǎn)業(yè)、具有革命傳統(tǒng)以及湖湘文化地域特色、VR、AR開發(fā)工程師職業(yè)任職資格為依據(jù)確定教學(xué)內(nèi)容，本課程是以項(xiàng)目策劃與管理要求入手，從VR和AR兩條線根據(jù)由易入難和工作過程的順序要求展開教學(xué)。本課程是我系與本土虛擬現(xiàn)實(shí)企業(yè)如真智能科技公司共同開發(fā)的課程，在教學(xué)過程中，以企業(yè)真實(shí)工作任務(wù)及其工作過程為依據(jù)整合、序化教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合湖南本土地域特色和企業(yè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)性工作任務(wù)，實(shí)現(xiàn)教、學(xué)、做結(jié)合，理論與實(shí)踐一體化教學(xué)。二、培養(yǎng)目標(biāo)（一）總體目標(biāo)本課程目標(biāo)為培養(yǎng)VR、AR企業(yè)的渲染師、交互設(shè)計(jì)師，使其具備扎實(shí)的專業(yè)能力、整合能力和應(yīng)變能力，具備較強(qiáng)的專業(yè)素質(zhì)，能勝任AR、VR策劃或開發(fā)崗位的各項(xiàng)要求。并有一定的創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)合作精神，成為合格的專業(yè)技能人才。（二）具體目標(biāo)1.知識目標(biāo)（1）了解VR、AR硬件知識、項(xiàng)目策劃與管理知識；（2）熟悉虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的制作流程；（3）懂得內(nèi)置渲染管線、可編程通用渲染管線、高清渲染管線的工作原理與規(guī)律；（4）懂得虛擬現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)交互設(shè)計(jì)知識、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖像識別技術(shù)、砣螺儀技術(shù)的工作原理。2.能力目標(biāo)通過完成虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系列項(xiàng)目開發(fā)，學(xué)生能運(yùn)用虛擬擬引擎的渲染技術(shù)，交互技術(shù)，并能使用虛擬引擎軟件，根據(jù)虛擬現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，掌握（1）應(yīng)用不同渲染管線技術(shù)呈現(xiàn)項(xiàng)目視覺效果的能力（2）虛擬后期表現(xiàn)能力（3）虛擬現(xiàn)實(shí)交互設(shè)計(jì)與表現(xiàn)能力（4）增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)交互設(shè)計(jì)與表現(xiàn)能力3.素質(zhì)目標(biāo)：以民族文化精神為主線（1）培養(yǎng)團(tuán)結(jié)協(xié)作的團(tuán)隊(duì)意識（2）培養(yǎng)文化自信的民族精神（3）培養(yǎng)工匠精神與勞動品德（4）培養(yǎng)探索創(chuàng)新的科技素養(yǎng)（5）培養(yǎng)愛崗敬業(yè)的職業(yè)道德三、教學(xué)內(nèi)容（一）課程教學(xué)安排學(xué)習(xí)任務(wù)（項(xiàng)目）描述、內(nèi)容排序、要求及學(xué)時分配見下表：表1《場景設(shè)計(jì)與表現(xiàn)》課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)表序號學(xué)習(xí)任務(wù)（項(xiàng)目）子任務(wù)（項(xiàng)目）教學(xué)內(nèi)容課時數(shù)（理論/實(shí)踐）目的要求（知識點(diǎn)、能力點(diǎn)、素質(zhì)點(diǎn)）教學(xué)方式（教學(xué)方法、教學(xué)手段）教學(xué)場地1VR、AR基礎(chǔ)理論虛擬現(xiàn)實(shí)①原理②規(guī)律③硬件④交互1/0知識點(diǎn)：①虛擬現(xiàn)實(shí)工作原理②虛擬現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目開發(fā)規(guī)律；能力點(diǎn)：①識別硬件的能力②分辨交互行力的能力；素質(zhì)點(diǎn)：科技素養(yǎng)、民族意識、愛國精神。多媒體講授、案例賞析多媒體教室/實(shí)訓(xùn)室增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)①原理②規(guī)律③硬件④交互1/0知識點(diǎn)：①增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)工作原理②增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目開發(fā)規(guī)律；能力點(diǎn)：①識別硬件的能力②分辨交互行力的能力；素質(zhì)點(diǎn)：科技素養(yǎng)、民族意識、愛國精神。多媒體講授、案例賞析多媒體教室/實(shí)訓(xùn)室2虛擬引擎渲染技術(shù)渲染管線①內(nèi)置管線②通用管線③高清管線6/4知識點(diǎn)：渲染管線概念、工作原理；能力點(diǎn)：根據(jù)不同項(xiàng)目選擇不同渲染管線技術(shù)；素質(zhì)點(diǎn)：民族文化、勞動品德。多媒體講授、案例賞析、項(xiàng)目實(shí)踐多媒體教室/實(shí)訓(xùn)室后期處理①后期特效管理②后期特效設(shè)置6/4知識點(diǎn)：光照與特效表現(xiàn)規(guī)律；能力點(diǎn)：應(yīng)用特效表現(xiàn)不同場景素質(zhì)點(diǎn)：工匠精神。多媒體講授、案例賞析、項(xiàng)目實(shí)踐多媒體教室/專業(yè)實(shí)訓(xùn)室3虛擬現(xiàn)實(shí)交互開發(fā)凝視交互①光標(biāo)②射線③交互3/3知識點(diǎn)：凝視交互原理；能力點(diǎn)：應(yīng)用凝視交互操控項(xiàng)目內(nèi)容；素質(zhì)點(diǎn)：工匠精神與民族文化；多媒體講授、案例賞析、項(xiàng)目實(shí)踐多媒體教室/專業(yè)實(shí)訓(xùn)室手柄交互①手柄②按鍵③交互4/4知識點(diǎn)：鍵控原理能力點(diǎn)：應(yīng)用手柄控操控對象，抓、拿、丟、移；素質(zhì)點(diǎn)：工匠精神與民族文化。多媒體講授、案例賞析、項(xiàng)目實(shí)踐多媒體教室/專業(yè)實(shí)訓(xùn)室4增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目開發(fā)圖像識別①增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)原理②增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖像數(shù)據(jù)創(chuàng)建③圖像識別交互3/3知識點(diǎn)：增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)原理能力點(diǎn)：應(yīng)用圖像識別操控3D對象素質(zhì)點(diǎn)：愛崗敬業(yè)、科技創(chuàng)新多媒體講授、案例賞析、項(xiàng)目實(shí)踐多媒體教室/專業(yè)實(shí)訓(xùn)室對象交互①觸摸交互②聲控交互4/4知識點(diǎn)：觸摸與聲控原理能力點(diǎn)：應(yīng)用觸摸與聲控操控對象素質(zhì)點(diǎn)：愛崗敬業(yè)、科技創(chuàng)新多媒體講授、案例賞析、項(xiàng)目實(shí)踐多媒體教室/專業(yè)實(shí)訓(xùn)室（二）實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）安排課程中開設(shè)的實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）教學(xué)內(nèi)容參考下表：表2實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）教學(xué)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)表（1）實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）項(xiàng)目名稱：PC3D項(xiàng)目表現(xiàn)參考學(xué)時12實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠?xùn)練以PC為平臺的虛擬現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目應(yīng)用不同的渲染管現(xiàn)呈現(xiàn)虛擬場景與對象。儀器設(shè)備裝有Unity或虛幻引擎的高配圖形工作站場地要求網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容分別應(yīng)用內(nèi)置管線+后期處理、通用管線+后期處理、高清管線+后期處理渲染處理同一場景，比較不同的渲染效果，針對不同管線對硬件的要求，進(jìn)行分析比較。成果（報告、設(shè)計(jì)、記錄等）寫一篇不同管線渲染效果分析的實(shí)驗(yàn)報告考核評價①渲染效果……30%；②后期處理……30%；③邏輯清晰……20%；④文本規(guī)范……20%。實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）教學(xué)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)表（2）實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）項(xiàng)目名稱：虛擬現(xiàn)實(shí)交互項(xiàng)目開發(fā)參考學(xué)時7實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠?xùn)練虛擬現(xiàn)實(shí)交互設(shè)計(jì)能力儀器設(shè)備裝有Unity或虛幻引擎的高配圖形工作站場地要求網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容凝視交互技術(shù)與手柄交互設(shè)計(jì)在虛擬現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目中的應(yīng)用成果（報告、設(shè)計(jì)、記錄等）開發(fā)一個具有凝視交互與手柄交互的虛擬現(xiàn)實(shí)場景考核評價①凝視交互……40%；②手柄交互……40%③交互合理……20%實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）教學(xué)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)表（3）實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）項(xiàng)目名稱：增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)交互項(xiàng)目開發(fā)參考學(xué)時7實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠?xùn)練增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)交互設(shè)計(jì)能力儀器設(shè)備裝有Unity或虛幻引擎的高配圖形工作站場地要求網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容圖像識別交互技術(shù)與設(shè)備交互設(shè)計(jì)在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目中的應(yīng)用成果（報告、設(shè)計(jì)、記錄等）開發(fā)一個具有圖像識別交互與設(shè)備交互的虛擬現(xiàn)實(shí)場景考核評價①圖像識別交互……40%；②設(shè)備交互……40%③交互合理……20%四、課程實(shí)施建議（一）教材的選用及編寫建議教材選用：《VR與AR開發(fā)高級教程基于Unity》，作者：吳亞峰劉亞志于復(fù)興，出版社：人民郵電出版社出版時間：2017年01月。本書共分11章，主要講解了VR和AR的開發(fā)和應(yīng)用，主要內(nèi)容為：增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)以及AR工具介紹，Unity開發(fā)環(huán)境搭建及Vuforia開發(fā)環(huán)境搭建，Vuforia核心功能，如掃描圖片、圓柱體識別、多目標(biāo)識別、文字識別、云識別、物體識別和案例等，EasyAR開發(fā)知識，基于Unity開發(fā)VR，CardboardVR開發(fā)，三星GearVR應(yīng)用開發(fā)，HTCVive平臺VR開發(fā)。教材體現(xiàn)任務(wù)驅(qū)動、實(shí)踐導(dǎo)向的課程設(shè)計(jì)思想通過兩大綜合案例，全面展示ARVR案例開發(fā)的過程，符合UNITY3D應(yīng)用開發(fā)崗位職業(yè)能力培養(yǎng)的需求，也符合本課程的課程標(biāo)準(zhǔn)要求。（二）教學(xué)參考資料推薦建議《VR/AR/MR開發(fā)實(shí)戰(zhàn)》，劉向群，機(jī)械工業(yè)出版社《VR/AR開發(fā)實(shí)戰(zhàn)》，張克發(fā)，機(jī)械工業(yè)出版社（三）主要教學(xué)方法建議將學(xué)生作為課程學(xué)習(xí)的主體，教師作為組織者、引導(dǎo)者、促進(jìn)者及檢查者，根據(jù)課程安排、課程特點(diǎn)，將從企業(yè)引入項(xiàng)目或者根據(jù)湖南特色設(shè)定項(xiàng)目。在教學(xué)過程中以項(xiàng)目為載體，以任務(wù)為驅(qū)動，使用相應(yīng)的信息化教學(xué)手段及教學(xué)方法，在整個教學(xué)過程中通引導(dǎo)學(xué)生主動參與、親身實(shí)踐、獨(dú)立思考、合作探究，使學(xué)生能順利完成學(xué)習(xí)任務(wù)。（四）其他教學(xué)資源配置《Unity3D應(yīng)用開發(fā)》__中國大學(xué)MOOC（慕課）（五）課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)建議從事本課程教學(xué)的團(tuán)隊(duì)可由專職教師為主、專兼職教師共同組成。教師具體應(yīng)具備以下基本條件：1.掌握扎實(shí)的虛擬現(xiàn)實(shí)引擎渲染、虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的理論知識。2.曾在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用公司中任職，了解行業(yè)規(guī)范和需求，具有本專業(yè)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，實(shí)踐操作能力強(qiáng)。3.具有較好的表達(dá)能力和溝通能力，具有藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)能力。五、考核評價標(biāo)準(zhǔn)本課程總評成績分為平時成績和考試成績兩大部分，以作品展示、技能測試分別作為平時