（中职）【02】虚拟现实技术与应用教案 第1章 虚拟现实技术电子教案.doc

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1、（中职）【02】虚拟现实技术与应用教案 第1章 虚拟现实技术电子教案虚拟现实技术概论教案 授课班级班级人数授课教师课题序号授课课型授课课时4课时授课章节名 称第1章 虚拟现实技术教学目标知识目标1. 了解虚拟现实技术概况；2. 掌握虚拟现实技术分类；3. 理解虚拟现实动态交互感知设备；4掌握虚拟现实技术发展。技能目标掌握和理解虚拟现实技术概论解决实际问题的方法和思路。情感目标1. 培养勤于思考、举一反三的学习习惯；2. 培养良好的团队合作精神。教学重点虚拟现实技术概念的理解教学难点虚拟现实技术原理的理解和应用教学方法讲授法、自主学习法、探究法、小组讨论法教学资源教材、网络资源、教学视频、相关P

2、PT，多媒体教室板书设计第2章 增强现实技术 知识学习1.基本概念2.技术分类3.虚拟现实动态交互感知设备4.虚拟现实技术发展技能训练评析虚拟现实技术产品教 学 过 程主 要 教 学 内 容 及 步 骤教师活动学生活动教学目标【一】导入新章节虚拟现实(Virtual Reality 简称VR)是近年来出现的高新技术，也称灵境技术或人工环境。在这一章中，我们讲从基本概念、技术分类、动态交互感知设备、技术发展四个方面一起来认识虚拟现实。【二】新 授第1章 虚拟现实技术学习目标 1.知识目标 （1） 了解虚拟现实技术概况；（2） 掌握虚拟现实技术分类；（3） 理解虚拟现实动态交互感知设备；（4）掌握

3、虚拟现实技术发展。 2.技能目标 掌握和理解虚拟现实技术概论解决实际问题的方法和思路。知识学习1.1 虚拟现实技术概况虚拟现实（VR）是一项综合集成技术，涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等技术领域，它用计算机生成逼真的三维视觉、听觉、味觉、触觉等感觉，使人作为参与者通过适当虚拟现实装置，自然地对虚拟世界进行体验和交互作用。使用者在虚拟三维立体空间进行位置移动时，电脑可以立即进行复杂的运算，将精确的3D世界影像传回产生临场感。该技术集成了计算机图形技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理技术等最新发展成果，是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。 课

4、堂讨论请同学们分组讨论上一章的VR技术与本章的AR技术有什么相同点和不同点？知识学习虚拟现实技术的特点主要体现在虚拟现实技术多感知性、沉浸感、交互性、想象力（简称3I特性），以及网络功能、多媒体技术、人工智能、计算机图形学、动态交互智能感知和程序驱动三维立体造型与场景等基本特征。1.多感知性（Multi-Sensory）是指除了一般计算机技术所具有的视觉感知之外，还有听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知，甚至包括味觉感知、嗅觉感知等一切人类所具有的感知功能。 2.浸浸感（Immersion）又称临场感指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该使用户难以分辨真假，使用户全

5、身心地投入到计算机创建的三维虚拟环境中，该环境中的一切看上去是真实的，听上去是真实的，动起来是真实的，甚至闻起来、尝起来等一切感觉都是真实的，如同在现实世界中的感觉一样。3.交互性（Interactivity）指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度（包括实时性）。用户可以用手去直接抓取模拟环境中虚拟的物体，这时手有握着东西的感觉，并可以感觉物体的重量，视野中被抓的物体也能立刻随着手的移动而移动。4.构想性（Imagination）强调虚拟现实技术应具有广阔的可想像空间，可以拓宽人类认知范围，不仅可再现真实存在的环境，也可以随意构想客观不存在的甚至是不可能发生的环境。充分发

6、挥人类的想象力和创造力，在多维信息空间中，依靠人类的认识和感知能力获取知识，发挥主观能动性，去拓宽知识领域，开发新的产品，把“虚拟”和“现实”有机的结合起来，使人类的生活更加富足、美满和幸福。5具有强大的网络功能，可以通过运行X3D/VRML200X程序直接接入Internet上网。可以创建立体网页与网站。6具有多媒体功能。能够实现多媒体制作，将文字、语音、图像、影片等融入三维立体场景，并合成声音、图像以及影片达到舞台影视效果。7创建三维立体造型和场景，实现更好的立体交互界面。8具有人工智能，主要体现在X3D/VRML200X具有感知功能。利用感知传感器节点，来感受用户以及造型之间的动态交互感

7、觉。9动态交互智能感知，用户可以借助虚拟现实硬件设备或软件产品，直接与虚拟现实场景中的物体、造型进行动态智能感知交互，使用者有身临其境的真实感受。10利用程序驱动三维立体模型与场景，便于与各种程序设计语言、网页程序进行交互，有着良好的程序交互性和接口，便于系统扩充、交互、上网等功能。11虚拟人设计指X3D虚拟人动画节点设计，即X3D虚拟人动画组件设计。在虚拟空间设计逼真的三维立体虚拟人，进行动态交互、交流等。12.地理信息系统指X3D地理信息节点设计，实现数字地球，数字城市，数字家庭等，即地理信息学组件，包括如何在真实世界位置和 X3D 场景中元素之间建立关联，以及详细说明协调地理应用的节点。

8、13.曲面设计指复杂曲面节点设计含盖曲线与曲面设计，实现高级复杂曲面开发和设计。14. CAD设计指利用X3D/CAD组件实现从CAD到X3D的转换提高软件开发效率。15.分布交互系统指利用分布式计算机系统提供的强大的功能,又可以利用分布式本身特性，实现虚拟分布式系统带来的无穷魅力。一般来说，一个完整的虚拟现实系统由虚拟环境、以高性能计算机为核心的虚拟环境处理器、以头盔显示器为核心的视觉系统、以语音识别、声音合成与声音定位为核心的听觉系统、立体鼠标、跟踪器、数据手套和数据衣为主体的身体方位姿态跟踪设备，以及味觉、嗅觉、触觉以及力觉反馈系统等功能单元构成。那么虚拟现实的技术分类呢？接下来一起来了

9、解：知识学习1.2 虚拟现实技术分类虚拟现实技术分类主要包括：沉浸式虚拟现实技术、分布式虚拟现实技术、桌面式虚拟现实技术、增强式虚拟现实技术、纯软件虚拟现实技术和可穿戴虚拟现实技术等。计算机硬件系统、操作系统以及互联网+系统为平台，以Unix、Windows、Linux、Mac OS X以及Android等操作系统为开发平台，开发虚拟/增强现实产品和可穿戴虚拟现实产品。虚拟现实技术分类层次框图，底层为计算机硬件系统，中间层包含互联网+、计算机操作系统及VR/AR系统，上层包含沉浸式虚拟现实系统、桌面式虚拟现实系统、分布式虚拟现实系统、增强式现实系统、纯软件虚拟现实系统、可穿戴虚拟现实系统等。1

10、.2.1 桌面虚拟现实系统桌面虚拟现实系统（Desktop VR System）是一套基于普通PC平台的小型桌面虚拟现实系统。利用中低端图形工作站及立体显示器，产生虚拟场景，参与者使用位置跟踪器、数据手套、力反馈器、三维鼠标、或其它手控输入设备，实现虚拟现实技术的重要技术特征：多感知性、沉浸感、交互性、真实性。 在桌面虚拟现实系统中，计算机的屏幕是参观者观察虚拟境界的一个窗口，在一些专业软件的帮助下，参与者可以在仿真过程中设计各种环境。立体显示器用来观看设计虚拟三维场景的立体效果，它所带来的立体视觉能使参与者产生一定程度的投入感。桌面虚拟现实（VR）系统中主要的功能块包括计算机系统、显示系统、

11、利用摄像头的光学跟踪系统、音响系统甚至网络系统等。在桌面虚拟现实（VR）系统中，人们将面对一种显示屏幕，通过这个窗口可以看到一个虚拟世界。窗口中的景象看起来真实，听起来生动，操作起来物体的行为感人，如：汽车模拟器、飞机模拟器、电子会议等都属于桌面VR系统。这类系统的优点是用户比较自由，不需要佩带头盔和耳机，也不需要带数据手套和跟踪器，并且可以允许多个用户同时加入系统，对用户数的限制较小。但桌面VR系统难以解决双目视觉竞争问题，难以构造用户沉浸于其中的虚拟环境。而沉浸式虚拟现实系统从根本上解决了这一问题。知识应用请以小组为单位，根据桌面虚拟现实系统的特点，自行搜寻一些桌面虚拟现实系统的案例，在课

12、堂上进行分享。知识学习1.2.2 沉浸式虚拟现实系统沉浸式虚拟现实系统要求用户戴上立体眼镜、立体显示头盔、数据手套、数据衣等，使用户在与计算机产生的三维图形交互中，形成一个虚拟的三维环境。用户在这个三维虚拟环境中，可以行走、飞行运动，可以多感知地如：视觉、听觉、力觉、触觉等与三维虚拟物体交互，其真实性感觉或效果与人在现实环境中相类似。由于虚拟现实把人在三维虚拟世界中的感觉和行为现实化，因此把这样的虚拟现实系统称为沉浸式虚拟现实系统（Immersive VR System）。沉浸式虚拟现实系统利用封闭的三维立体视景和音响系统，使得用户“进入”计算机系统所产生的虚拟世界中，从而产生身临其境的效果。

13、这是一类较高级的虚拟现实系统，它把用户的个人视点完全沉浸到虚拟世界中。按照沉浸式虚拟现实设备的不同，沉浸式虚拟现实系统又可分为基于头盔显示器的虚拟现实系统，CAVE系统、环幕式系统、工作墙系统、全息工作台系统、球形工作间系统等。1基于头盔显示器沉浸式虚拟现实系统。利用各种头盔显示器把人的视觉、听觉和其他感觉封闭在一起，通过数据手套、头部跟踪器等交互装置，使用户完全置于计算机生成的环境中，从而产生一种身在虚拟环境中的错觉。2CAVE（Cave Automatic Virtual Environment）空穴形沉浸式虚拟现实系统，在外形上是使用投影系统，围绕着观察者具有多个图像画面的虚拟现实系统，

14、多个投影面组成一个空间结构。理论上CAVE是基于计算机图形学把高分辨率的立体投影技术和三维计算机图形技术、音响技术、传感器技术等有机结合，产生一个供多人使用的完全沉浸的虚拟环境。在CAVE虚拟环境中，当具备结合模拟软件的额外处理能力后，用户就可交互的探索新景观，体验到实时的视觉回应。CAVE的典型应用包括交互式分子造型、科学计算可视化、声音模拟、机械制造、建筑设计、天气模拟及医学造型等。课堂讨论请同学们以小组为单位讨论“桌面虚拟现实系统”与“沉浸式虚拟现实系统”的区别？知识学习1.2.3 分布式虚拟现实系统分布式虚拟现实系统（Distributed VR System）是虚拟现实与因特网（In

15、ternet）、内联网（Intranet）和外联网（Extranet）、信息高速公路（Information Super-highway）等技术的结合。近年来，随着因特网/万维网的发展，虚拟现实研究领域，出现了另一个新的研究方向，即在线虚拟现实方向。在线虚拟现实是指分布在不同地理位置的人，通过因特网/万维网连接到一个计算机产生的网上三维环境，用户在该三维环境中，可以行走、飞行，也可以与虚拟物体或其他用户相互交互。但是，用户不必带上立体眼镜、数据手套等。分布式虚拟现实系统的基础是计算机网络技术、实时图像压缩技术等，它的关键是分布式交互仿真协议。分布式虚拟现实系统是更为高级的系统，他在沉浸式虚拟现

16、实系统的基础上将多个用户连在一起，共享同一虚拟空间，从而为用户提供一个更为真实的人工合成环境。随着高速网、宽带网的发展以及计算机计算和三维图形处理能力的提高，沉浸式虚拟现实技术将会逐渐地与因特网/万维网融合在一起，分布式虚拟环境也同时成为沉浸式虚拟环境。在分布式虚拟环境中，通过宽带网络可以将分布在世界各地的各种服务器由高速计算机网络连接起来。通过预警机将分布在不同地理位置的独立的虚拟现实系统通过网络共享信息，多个用户在一个共享的三维虚拟环境中进行交互，协作完成一项任务。 1.2.4 增强现实系统增强现实（Augmented Reality，简称AR）系统是近年来国外众多知名大学和科研机构的研究

17、热点之一。增强现实也被称之为混合现实，它通过电脑技术，将虚拟的信息应用到真实世界，真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。增强现实提供了在一般情况下，不同于人类可以感知的信息。它不仅展现了真实世界的信息,而且将虚拟的信息同时显示出来，两种信息相互补充、叠加。在视觉化的增强现实中，用户利用头盔显示器，把真实世界与电脑图形多重合成在一起，便可以看到真实的世界围绕着它。增强现实借助计算机图形技术和可视化技术产生现实环境中不存在的虚拟对象，并通过传感技术将虚拟对象准确“放置”在真实环境中，借助显示设备将虚拟对象与真实环境融为一体，并呈现给使用者一个感官效果真实的新环境。因此增强现

18、实系统具有虚实结合、实时交互、三维注册的新特点。由上海交通大学、德国帕得博恩大学等共同主办的第二届中德“虚拟现实与增强现实技术及其工业应用”研讨会上展示了爱迪斯通带来完整的3D工业仿真产品，本次会议以推动虚拟现实及增强现实技术在中国工业领域的应用，增强中国工业创新能力为主题，旨在为科研人员、企业和供应商搭建技术发展和应用经验的交流平台，展示VR/AR在工业过程应用中最新的发展和成效。共享使VR/AR工业应用成为可能的研究成果，从而促成广泛而深入的工业应用。图1-6 3D工业仿真系统知识应用请以小组为单位，根据增强现实系统的特点，自行搜寻一些桌面增强现实案例，在课堂上进行分享。知识学习1.2.5

19、 纯软件虚拟现实系统虚拟现实硬件系统集成高性能的计算机软件系统、硬件及先进的传感器设备等，因此虚拟现实硬件系统设计复杂、价格昂贵。不利于虚拟现实技术的发展、推广和普及，因此，虚拟现实技术软件平台的出现成为历史发展的必然。虚拟现实技术软件平台以其传统计算机为依托，以虚拟现实软件为基础，构造出大众化的虚拟现实三维立体场景。实现虚拟现实硬件设备投入，只需投入虚拟现实软件产品，同样可以达到虚拟现实的动态交互效果。纯软件虚拟现实系统，也称大众化模式，是在无虚拟现实硬件设备和接口的前提下，利用传统的计算机、网络和虚拟现实软件环境实现的虚拟现实技术。特点是投资最少，效果最显著，属于民用范围。适合于个人、小集

20、体开发使用。是既经济又实惠的一种虚拟现实的开发模式。虚拟现实软件的典型代表，X3D、VRML、JAVA3D、OpenGL以及Vega等软件产品。图1-7 纯软件虚拟现实系统开发虚拟现实项目1.2.6 虚拟现实可穿戴系统虚拟现实可穿戴系统，即可穿戴式交互设备。虚拟现实重新定义并打造了可穿戴式交互设备。我们这个世界正在进入科幻时代，从前只能在科幻片里才能看到的东西，正在一件件出现在现实生活中，“未来科技”虚拟现实技术正在向我们走来。可穿戴式智能设备应用于可穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计、开发出可以穿戴的设备的总称，如眼镜、手套、手表、服饰及鞋等。可穿戴式智能设备包括功能齐全、尺寸大小适中，可不

21、依赖智能手机实现完整或者部分的功能，如：智能手表或智能眼镜等，以及只专注于某一类应用功能，需要和其它设备如智能手机配合使用，如各类进行体征监测的智能手环、智能首饰等。随着技术的进步以及用户需求的变迁，可穿戴式智能设备的形态与应用热点也在不断的变化。图1-8 可穿戴智能交互设备课堂提问虚拟现实动态交互感知设备有哪些呢？知识学习1.3 虚拟现实动态交互感知设备虚拟现实动态交互感知设备主要包括：三维立体眼镜、3D头盔显示器（HMD）、数据手套（Data Glove）、数据衣（Data Suit）、跟踪设备（Tracking Equipment）、控制球（Sphere Controller）、三维立体

22、声耳机（Three Dimensional Earphone）、三维立体扫描仪和三维立体投影设备等。虚拟现实硬件系统集成高性能的计算机软、硬件、跟踪器及先进的传感器等设备，因此，虚拟现实硬件系统设备复杂而且昂贵。1.3.1. 三维立体眼镜三维立体眼镜是用于3D模拟场景VR效果的观察装置，它利用液晶光阀高速切换左右眼图像原理，来增加沉浸感，支持逐行和隔行立体显示观察，它可分为有线和无线两大类，是目前最为流行和经济适用的VR观察设备。有线立体眼镜的镜框上装有电池及液晶调制器控制的镜片，立体监视器装有红外线发射器，根据监视器显示左右眼视图的频率发射红外控制信号。有线立体眼镜的液晶调制器接收到红外控制

23、信号后，调制左右镜片上的液晶的光阀的通断状态，即控制左右镜片的透明和不透明状态。轮流高速切换镜片的通断，使左右眼睛分别只能看到监视器上显示的左右图像。有线立体眼镜的图像质量好，价格高，活动范围有限。无线立体眼镜是在立体眼镜的左右镜片上，利用两片正交的偏振滤光片，分别只容许一个方向的偏振光通过。监视器显示器前还安装有一块与显示屏同样尺寸的液晶立体调制器，监视器显示的左右眼图像经液晶立体调制后形成左偏振光和右偏振光，然后，分别透过无线立体眼镜的左右镜片，实现左右眼分别只能看到监视器上显示的左右图像的目的。无线立体眼镜价格低廉，适合于大众消费。图1-9 三维立体眼镜1.3.2 数据手套数据手套是虚拟

24、现实应用的基本交互设备，它作为一只虚拟的手或控件用于三维虚拟现实场景的模拟交互，可进行物体抓取、移动、装配、操纵、控制。数据手套具有有线和无线、左手和右手之分，可用于WTK、Vega等3D VR或视景仿真软件环境中。在数据手套上有一个附加在手背上的传感器，以及附加在拇指和其他手指上的弯曲的柔件传感器，各个柔件传感器可用于测定拇指及其他手指的关节角。该系统向手套控制器询问它的当前数据，可以使系统在任何时刻计算出手的位置和方向。图1-10 几种常用数据手套1.3.3 .数据头盔头盔显示器（Head Mounted Display，HMD）是沉浸式虚拟现实系统中最主要硬件设备，用于观测和显示虚拟现实

25、系统三维立体场景和造型。HMD是将小型显示器的影像透过自由曲面棱镜变成具有身临其境三维立体的视觉效果，HMD具有头戴式显示器功能，使用方便、快捷，可以直接与计算机相连。在HMD上辅以空间跟踪定位器可对沉浸式虚拟现实系统三维立体输出效果进行观察和自由移动。沉浸式头盔显示器优于桌面式立体眼镜显示效果。头盔显示器通常固定于用户的头部，用两个LCD或LED显示，分别向左右眼睛显示由虚拟现实场景中生成的图像，左右两个显示屏中的图像是由计算机图形控制部分分别驱动的，屏幕上的两幅图像存在着视差，类似人类的双眼视差，大脑最终将融合这两幅图像获得三维立体效果。头盔显示器上装有头部位置跟踪设备，虚拟现实用户头部的

26、动作和视觉能够得到实时跟踪，计算机随时可以知道用户头部的位置及运动方向。计算机就可以随着用户头部的运动，相应地改变呈现在用户视野中的图像，提高了用户的临场沉浸感，获得了更好的三维立体视觉效果。图1-11 几种常见的头盔显示器1.3.4 虚拟现实三维空间跟踪球三维空间跟踪球是虚拟现实系统中的另一基本的交互设备，该设备用于六个自由度虚拟现实场景的模拟交互，可从不同的角度和方位对虚拟空间三维物体进行观察、浏览、操纵。作为三维空间跟踪定位器，既可作为3D鼠标来使用，也可以与数据手套以及立体眼镜联合使用。三维空间跟踪球和3D鼠标，在三维空间有6个自由度，三个平移运动方向，即物体沿着X轴、Y轴、Z轴三个自

27、由度运动；围绕三个旋转轴运动，即物体围绕X轴、Y轴、Z轴旋转形成6个自由度在三维立体空间任意驰骋。三维空间跟踪球利用6个自由度进行操作，空间跟踪球装在一个凹形支架上可以扭转、挤压、按下、拉出和摇晃等。其中，变形测定器可以测量用户施加在该球上的力度，该装置还配有传感器测量物体6个自由度操作情况，实现完善三维交互过程。 图1-12 三维空间跟踪球与3D鼠标设备1.3.5 虚拟现实三维空间跟踪定位器三维空间跟踪定位器是虚拟现实系统中用于空间跟踪定位的装置，一般与其他虚拟现实设备结合使用，如：数据头盔、立体眼镜、数据手套等，使参与者在空间上能够自由移动、旋转，不局限于固定的空间位置，操作更加灵活、自如

28、、随意。三维空间跟踪定位器有六个自由度和三个自由之分，根据用户使用情况选择相应产品。图1-13 三维空间跟踪定位器1.3.6 虚拟现实力反馈器力反馈器是虚拟现实研究中的一种重要的设备，该设备能使参与者实现虚拟环境中除视觉、听觉之外的第三感觉触觉和力反馈感，进一步增强虚拟环境的交互性，从而真正体会到虚拟世界中的交互真实感，该设备广泛应用于虚拟医疗、虚拟装配等诸多领域。1触觉反馈装置：视觉的触觉反馈、电刺激式和神经肌肉刺激式触觉反馈、充气式触觉反馈、振动式触觉反馈。2力反馈装置：机械臂式、操纵杆式。图1-14 力反馈器1.3.7 虚拟现实三维模型数字化仪虚拟现实三维模型数字化仪（三维扫描仪）是一种

29、先进的三维建模设备，该设备与计算机系统相连。三维模型数字化仪利用CCD成像、激光扫描等技术实现三维模型的采样，利用配套的矢量化软件对三维模型数据进行数字化。该设备特别适合于建立一些不规则三维物体造型，如人体器官、骨骼、雕像的三维建模等。图1-15 三维扫描仪硬件设备1.3.8 虚拟现实立体显示器三维立体显示器是目前刚刚问世的一项高新技术产品，过去的立体显示和立体观察都是在CRT监视器上戴上液晶光阀的立体眼镜进行观看，并且需要通过高技术编程开发才能实现立体显示和立体观察。而该立体显示器则摆脱了以往的技术需求，不需要任何编程开发，就可以实现三维模型的立体显示，只要用肉眼即可观察到突出的立体显示效果

30、，不需要带任何立体眼镜设备；同时，它也可以实现视频图像的立体显示和立体观察，如立体电影，同样也无须戴任何立体眼镜。课堂讨论同学们都接触过以上哪些虚拟现实动态交互感知设备呢？与传统的计算机设备相比有哪些区别？知识学习1.4 虚拟现实技术发展虚拟现实技术是二十世纪末才兴起的一门崭新的计算机前沿科技，它融合数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、传感与测量技术、仿真与人工智能等多学科于一体，为人们建立起一种逼真的、虚拟的、交互式的三维空间环境，能对人的活动或操作做出实时准确的响应，使人仿佛置身于现实世界之中。这种虚拟境界是由计算机生成，但它又是现实世界的真实反映，故称为虚拟现实技术。虚拟现实并不是一

31、个新事物，1989年VR被首次提出，然而并未获得市场认可。随着Facebook收购Oculus以及技术的不断完善，VR在2014年迎来发展元年，2014-2016年，VR处于市场培育期。2017-2019年，随着广泛的产品应用出现，VR将进入快速发展期，知名品牌产品的上市将带动VR消费级市场认知加深和启动，同时也将带动VR企业级市场的同步全面发展。预计到2020年，虚拟现实市场将进入相对成熟期，产业链逐渐完善。企业级应用在内容拓展有望推动VR全面稳步发展。目前虚拟现实类产品尚未触发消费者购买痛点的一个重要原因就是内容的缺失。由于成本较高等原因，企业级应用除了军事应用有国家大量的经费支持，且关系

32、到国防安全已有一定基础，房地产类等行业对VR投资较高，其它还有待加强。虚拟现实技术趋势分析，新一代GPU、显示、传感等技术进步支撑VR发展。基于新一代GPU、CPU、显示技术等技术进步，VR设备的延迟技术、追踪算法以及交互技术得以改进，产品的延迟和晕眩感问题将得到改善;计算机图形技术、显卡性能等改善，屏幕分辨率和刷新率将进一步提升。消费级和企业级VR设备形态分化将日趋明显。移动类VR将成为消费级VR市场的主流形态，但未来VR一体机将逐步成为主流；PC级头盔将成为企业级市场的主流设备，这部分市场对计算能力要求高、使用便捷性要求较低，更适用于企业级市场。 VR应用场景多样，消费级应用最贴近市场，其

33、中游戏是VR的终极应用者。而企业级2B应用则需要靠企业、政府等多方面市场主体共同推动，目前来看，军事、房地产、工程和教育最有可能成为引领企业级市场的应用。VR应用涉及领域日趋多样化。VR应用已经深入教育、科研、生产、生活、影视娱乐、安防、军事以及餐饮等各个领域，VR产业与5G产业相融合并相互促进。回顾VR虚拟现实技术的近年来得快速发展，2014年至2016年是VR产业的市场培育期，图像处理能力提升；2017年是产业快速发展期；而2018年至2019年迎来产业高速发展期，出现了广泛的产品应用。经过几年的发展，VR对于很多人来说并不陌生，但由于VR技术与设备的局限性，VR还没有真正意义上进入千家万

34、户。【三】小结与评价【四】作业布置1、 简述虚拟现实的特点和功能和分类。2、 搜集虚拟现实设备的相关资料。3、搜集虚拟现实技术的产品和真实案例，并分析虚拟现实案例。展示一段AR技术的视频出示并分析本次课学习目标虚拟现实技术概念讲解引导小组活动 分析总结讲解、分析讲解、分析讲解、分析讲解、分析讲解、分析总结、讲解讲解、分析案例讲解、分析引导小组活动讲解、分析、讲解、分析讲解、分析引导小组活动讲解、分析案例讲解讲解、分析案例讲解引导小组活动讲解、分析案例分析讲解、分析案例分析提问讲解、分析讲解、案例分析讲解、案例分析讲解、案例分析讲解、案例分析讲解、案例分析讲解、案例分析讲解、案例分析讲解、案例分

35、析提问讲解、分析讲解、分析教师引导总结小结、评价听讲、思考听讲、思考听讲、思考小组讨论、汇报结果听讲，思考听讲、思考听讲、思考 听讲、思考听讲、思考听讲、思考听讲、思考听讲、思考观看案例、思考小组展示、汇报观看案例、思考听讲、思考听讲、思考小组展示、汇报听讲、思考听课、思考听课、思考观看、思考小组展示、汇报听讲、思考观看、思考听讲、思考观看、思考回答听讲、思考观看、思考观看、思考观看、思考观看、思考观看、思考观看、思考观看、思考观看、思考讨论、回答听讲听讲学生评价并小结培养对本节课内容学习兴趣目标导向理解概念思考虚拟现实的特点；锻炼学生的团队协作能力和表达能力理解虚拟现实多感知、沉浸感的特征理

36、解虚拟现实交互性的特征理解虚拟现实构想性的特征理解虚拟现实强大网络功能、多媒体功能、三维立体交互界面的特征理解虚拟现实人工智能、动态交互智能感知的特征理解虚拟现实良好的程序交互性和接口、X3D技术、曲面设计等特征总结本节课程内容整体地了解增强现实技术分类了解桌面虚拟现实系统熟悉桌面虚拟现实系统并能进行案例分析了解沉浸式虚拟现实系统了解基于头盔显示器沉浸式虚拟现实系统了解空穴形沉浸式虚拟现实系统熟悉虚拟现实技术分类了解分布式虚拟现实系统了解分布式虚拟现实系统的应用了解增强现实系统了解增强现实系统的应用熟悉增强现实系统了解纯软件虚拟现实系统的概念熟悉纯软件虚拟现实系统的应用了解虚拟现实可穿戴系统熟悉虚拟现实可穿戴系统应用引发思考，引入内容了解虚拟现实动态交互感知设备的组成了解三维立体眼镜了解数据手套了解数据头套了解虚拟现实三维空间跟踪球了解虚拟现实三维空间跟踪定位器了解虚拟现实力反馈器了解虚拟现实三维模型数字化仪了解虚拟现实立体显示器内容延展了解虚拟现实技术发展阶段了解虚拟现实技术的发展趋势巩固本节课内容，分享成果，培养表达能力教后记（教学反思）感谢您的支持与使用16