课时 课程主题 课程内容
1 虚拟现实技术概述 1. 课程内容与考核要求
2. 虚拟现实的概念,虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、混合现实(MR)的异同
3. 虚拟现实的发展历史
4. 虚拟现实的应用情况与发展趋势
2 课程预备知识与实验平台介绍 1. 图形学相关知识:三维表示形式、齐次坐标与变换、光栅化绘制管线
2. OpenGL、OpenGL ES框架简介与代码讲解
3. 实验平台介绍:Android Studio、Google VR SDK for Android、Cardboard
3 视觉的机制与显示装置(I) 1. 视觉机制;视觉机制与虚拟现实:中央凹渲染、调焦-辐辏冲突
2. 近眼显示技术
    2.1 头戴式设备(HMD)及其工作原理
    2.2 红蓝眼镜、偏振分光镜、液晶快门眼镜及其工作原理
3. 多投影显示技术
4. 裸眼3D技术
4 视觉的机制与显示装置(II)
5 听觉、触力觉机制与装置 1. 听觉的机制、空间立体声、面向虚拟现实的听觉设备
2. 触力觉的机制、面向虚拟现实的触力觉反馈装置
6 输入装置与三维空间交互技术(I) 1. 面向虚拟现实的输入设备、定位技术、动作捕捉技术、语音识别技术、脑机接口
2. 三维空间交互技术
    2.1 三维空间操控技术:抓取隐喻、指向隐喻、间接隐喻、双手隐喻、混合隐喻
    2.2 三维空间行进技术:转向技术、行走重定向、手部重定向、头部重定向
7 输入装置与三维空间交互技术(II)
8 获取与建模基础 1. 对象模型表示
2. 建模分类及简要介绍
    2.1 几何建模:过程式建模、层次细节技术、Phong模型、纹理贴图技术
    2.2 物理建模:物理模拟技术
    2.3 行为建模
9 建模技术(I):几何建模 1. 主动式建模:光点投影法、光条投影法、编码式光投影法(结构光技术)
2. 被动式建模:多视图几何、运动恢复结构(Structure from Motion,SfM)
10 建模技术(II):物理建模 1. 刚体运动学
2. 碰撞检测技术
3. 物理引擎简介
11 建模技术(III):行为建模 1. 人体模型表示
2. 正逆向运动学、运动编辑、运动重定向
3. 基于快速连接图的运动合成技术
4. 路径合成技术
5. 智能体技术
 
12 场景管理与绘制技术 1. 场景管理:层次结构、空间索引、基于外存(Out-of-Core)
2. 实时绘制技术
    2.1 基于场景图的绘制
    2.2 加速绘制方法:可见性剔除、网格简化、层次细节
    2.3 特殊对象的绘制
3. 绘制方程、光照模型、光线追踪
4. 预计算辐射传输(PRT)
5. 常用绘制引擎介绍
13 全景内容的合成与应用 1. 全景图像合成技术
2. 全景图像分析技术
    2.1 全景图像显著性检测
    2.2 全景图像方向矫正
3. 全景内容交互技术:Transitioning360、SharedSphere
4. 全景内容相关领域前沿进展
14 三维场景内容合成与创作 1. 三维模型相似性计算与检索技术
2. 三维空间关联关系建模
3. 三维场景合成技术
4. 三维模型版权保护
15 课程项目展示与交流