《虚拟现实制作》课程标准

《虚拟现实制作》课程标准一、课程概述：本课程是数字媒体艺术设计专业的专业必修课，也可以作为艺术设计、影视动画等专业的选修课程。它是一门在前导课程《前端互动设计》之后，集三维合成，多媒体整合、沉浸式互动设计与脚本编创为一体的专业核心课程。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。本课程立足于通过Unity3D软件制作虚拟现实应用，从技术和应用两个方向全面系统地讲述虚拟现实的基础理论和实践技能，包括对虚拟现实最新硬件设备和高级软件技术的讲解，以及虚拟现实传统应用和最新应用的介绍。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，了解虚拟现实的计算机体系结构、输入输出设备，以及有关的人的因素；结合上机实验，了解虚拟现实的建模技术，掌握应用系统开发的基本技能。同时尝试使用新媒体科技技术来传承、推广中国非遗等优秀的传统文化。二、教学目标学习本课程，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。（一）知识目标（1）了解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。（2）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，3DSMax进行模型贴图的有效处理，输出FBX格式等。（3）了解使用Unity引擎结合3DSMAX、Photoshop等软件制作小型建筑漫游项目的各种知识点，熟悉虚拟现实技术，了解包括数学的算法，将二维或三维图形转化为计算机显示器栅格形式的科学。（4）了解计算机图形学，人工交互技术，人工智能，传感技术的综合知识，理解模拟现实视觉体验效果的新型空间效果表现形式。（5）了解基于中国风格或民族特色的界面设计和配色技巧，并将这些设计法则应用于实际项目中。（二）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。（5）培养学生掌握行业最新技术和科技的能力，并将其应用于中国优秀文化的传播和宣传上。（三）素质目标（1）在学生创作作品时，培养学生尽量主动关注民生，关注社会、关注人文，选择有历史使命感、负起社会责任感的选题。而尽量避免仅仅关注自我，或者仅仅关注一些虽流行但无实际意义的，甚至是极端的选题等；（2）培养学生关注、挖掘中国传统设计元素和方法，使用最新科技和技术来传承、推广中国非遗等优秀的传统文化。（3）培养良性竞争环境和积极竞争态度，学会如何处理小组内部和小组之间的各种问题；（4）在项目团队的学习和开发过程中，着重培养学生的责任心、分工协作的能力，小组探讨、沟通的艺术、以及意见分歧的处理方法等。三、教学模式：遵循“以学习者为中心”的理念，采用混合式教学，以在线学习为主，适当结合线下面授和讨论等，课程内容在线学习时长达50%以上。学习方式为教师引领、学生微课自学及项目驱动教学法等。四、教学日历：建议8学时/周教学模块周次教学主题学习成果学习资源学习活动Unity界面与资源系统基础入门1了解虚拟现实行业背景知识，对Unity基本概念有一定的了解，掌握软件的基础界面和专业术语。1.掌握创建基本场景，地形绘制的方法；2.掌握地形纹理绘制，添加树木、植被等地形元素；3.掌握模型的输入、自动转换、编辑器工作区等。1.虚拟现实行业发展现状和未来；2.Unity专业术语；理解界面的构成和协作功能。1.作业：虚拟场景的创建，项目构建和管理2.在线测试Unity场景搭建案例2掌握Unity搭建场景的方法，了解贴图和Shader着色器知识1.掌握FBX插件的使用方法；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。2.掌握Unity3d模型资源的应用方法；3.掌握动画的输入。1.了解材质、贴图、着色器的概念和知识视频；2.了解网格物体特性；3.了解导入格式的知识技巧的视频微课。2.作业：模块化的任意虚拟场景搭建2.在线测试3.在线讨论Unity室内样板间制作3—4掌握虚拟现实样板间互动制作，包括简单界面和动态纹理的制作1.掌握Texture动态特效的制作；2.掌握Movie纹理制作；3.掌握GUI各个组件的使用；实现动态交互界面的排版布局；4.实现AudioResource资产的应用；1.了解关于动态纹理的知识；了解界面GUI基础知识的视频。2.常见问题解答模块视频3.室内样板间微课（PPT、视频、）2.作业：室内虚拟现实场景2.在线测试3.在线讨论Unity室外虚拟现实展示制作5—6掌握虚拟现实室外建筑漫游案例制作，包括平行光设置、树木模型应用、Prefab预设体重复运用等1.掌握自如应用Prefab预设体的能力；2.掌握合理规划好预设体的能力；3.掌握灯光的各种设置与变化制作；4.掌握更全面的控件功能；5.掌握整合其他植物模型的能力。1.Prefab预设体的概念；常用控件知识点的掌握；平行光概念等。2.室外场景虚拟现实系列微课（PPT、视频）1.作业：室外虚拟现实场景2.在线测试3.在线讨论其他三维动画软件素材的整合7掌握其他三维动画软件素材与Unity引擎的整合，实现其他三维动画的导入和互动控制1.掌握从其他三维软件中置入动画信息的能力；2.掌握互动方式控制动画片段实现互动交互的能力；3.掌握摄像机动画工具和使用技巧；掌握碰撞检测的应用等。1.了解关键帧动画概念；了解动画烘焙原理和方法；2.了解转换过程带来的问题和解决方案。3.其他三维软件配合系列微课（PPT、视频）1.作业：与其他三维软件整合的虚拟场景2.在线测试3.在线讨论C#、Playmaker脚本互动案例制作8掌握C#脚本语言的各种语法，实现存储和判断，制作交互式虚拟现实项目掌握零代码的Playmaker制作互动的能力，通过状态机和事件驱动机制实现虚拟现实互动项目的制作1.掌握变量的声明方法；掌握事件触发函数的基本方法；2.掌握函数的自定义和事件响应制作各类互动效果等；3.掌握Playmaker节点式互动设计方法；4.通过流程图方式制作交互式互动应用；实现多媒体互动控制。1.C#脚本语言基础语法；各类多媒体控制语言脚本语法；2.了解变量、判断、事件、函数的相关知识。3.了解什么是状态机；4.了解零代码中的变量、事件和各类动作方法概念。1.作业：代码或零代码方式互动作品2.在线测试3.在线讨论五、参考书目：1.蔡俊鸿。Unity实战（第2版）［M]。北京：清华大学出版社，2019.2.刘君。Unity脚本设计［M]。北京：清华大学出版社，2018.3.王寒曾坤张义红。UnityAR/VR开发：从新手到专家［M]。北京：机械工业出版社，2017.4.李晔。UnityAR增强现实完全自学教程［M]。北京：电子工