新一代信息技術(shù)—虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)信息技術(shù)素養(yǎng)與應(yīng)用信息技術(shù)素養(yǎng)與應(yīng)用信息技術(shù)素養(yǎng)與應(yīng)用CONTENTSCONTENTS01引言02虛擬現(xiàn)實(shí)的概念03虛擬現(xiàn)實(shí)的基本特征和分類04虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢05知識總結(jié)與作業(yè)布置CONTENTS-目錄-01引言教學(xué)目標(biāo)——素質(zhì)目標(biāo)激發(fā)技術(shù)興趣培養(yǎng)學(xué)生對新興技術(shù)的興趣和探索精神，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識。強(qiáng)化團(tuán)隊(duì)協(xié)作增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，通過案例分析理解虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的跨學(xué)科融合特性。樹立倫理意識樹立技術(shù)應(yīng)用的倫理意識，辯證思考虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對社會的影響。教學(xué)目標(biāo)——知識目標(biāo)掌握VR定義與特征掌握虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的定義、基本特征（3I特征）及分類。了解VR應(yīng)用與趨勢了解虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域及未來發(fā)展趨勢。理解VR核心技術(shù)理解虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的核心技術(shù)和實(shí)現(xiàn)原理。教學(xué)目標(biāo)——能力目標(biāo)能夠分析虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在具體領(lǐng)域的應(yīng)用案例。分析VR應(yīng)用案例能夠區(qū)分不同類型的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)（如桌面式、沉浸式、混合現(xiàn)實(shí)等）。區(qū)分VR系統(tǒng)類型通過小組討論提出虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用方案。創(chuàng)新應(yīng)用方案設(shè)計(jì)教學(xué)重點(diǎn)01虛擬現(xiàn)實(shí)的3I特征虛擬現(xiàn)實(shí)的3I特征，即沉浸感、交互性、構(gòu)想性，共同為用戶帶來真實(shí)與想象交織的奇妙體驗(yàn)，讓虛擬世界與現(xiàn)實(shí)生活無縫對接。02虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的分類虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)根據(jù)沉浸程度、交互方式及應(yīng)用場景可分為多類，每類系統(tǒng)均具備獨(dú)特特點(diǎn)，以滿足不同用戶的多樣化需求。03虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、教育、娛樂、工業(yè)設(shè)計(jì)等多個領(lǐng)域，通過模擬真實(shí)或想象環(huán)境，提供獨(dú)特的體驗(yàn)與解決方案。教學(xué)難點(diǎn)混合現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)混合現(xiàn)實(shí)（MR）與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）在技術(shù)應(yīng)用上相互借鑒，MR通過融合AR技術(shù)于虛擬環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)更豐富的交互體驗(yàn)，而AR則通過添加虛擬元素來增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)世界的互動性。實(shí)時(shí)三維圖形生成技術(shù)實(shí)時(shí)三維圖形生成技術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中的關(guān)鍵部分，通過高級算法和圖形處理單元（GPU）的加速，實(shí)現(xiàn)快速、流暢的3D圖像渲染，為用戶帶來逼真且響應(yīng)迅速的虛擬環(huán)境體驗(yàn)。新知導(dǎo)入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為新一代信息技術(shù)的代表，以其獨(dú)特的魅力引領(lǐng)著技術(shù)創(chuàng)新的潮流。獨(dú)特價(jià)值體現(xiàn)在對現(xiàn)實(shí)世界的高度模擬和互動方式上，為用戶提供了前所未有的沉浸式體驗(yàn)。02虛擬現(xiàn)實(shí)的概念虛擬現(xiàn)實(shí)的概念虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)提出虛擬現(xiàn)實(shí)（VirtualReality，VR）最早由美國的喬·拉尼爾（JaronLanier）在20世紀(jì)80年代初提出。集計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、人類心理學(xué)及生理學(xué)于一體的綜合技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)模擬外界環(huán)境。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)定義虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對象主要模擬對象有環(huán)境、技能、傳感設(shè)備和感知等，為用戶提供多信息、三維動態(tài)、交互式的仿真體。03虛擬現(xiàn)實(shí)的基本特征和分類多感知性虛擬現(xiàn)實(shí)的基本特征01020304沉浸感交互性構(gòu)想性人類與外部世界的交流可通過多感官同步進(jìn)行，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)也提供了這方面功能，所以人機(jī)交互非常便捷。又稱臨場感，是虛擬現(xiàn)實(shí)最重要的技術(shù)特征，是指用戶借助交互設(shè)備和自身感知系統(tǒng)置身于虛擬環(huán)境中的真實(shí)程度。交互性是指用戶使用專門的輸入和輸出設(shè)備，對虛擬環(huán)境內(nèi)物體的可操作程度和從環(huán)境得到反饋的自然程度。又稱創(chuàng)造性，是虛擬世界的起點(diǎn)，想象力使設(shè)計(jì)者構(gòu)思和設(shè)計(jì)出虛擬世界，并體現(xiàn)出設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造思想。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的分類桌面虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)基于普通計(jì)算機(jī)的小型系統(tǒng)，通過圖形工作站及立體顯示器產(chǎn)生場景，用戶借助位置跟蹤器、數(shù)據(jù)手套等設(shè)備獲得真實(shí)體驗(yàn)。為用戶提供完全沉浸的體驗(yàn)，使用戶有一種置身于虛擬世界的感覺。其特點(diǎn)在于頭盔顯示器和數(shù)據(jù)手套，分別負(fù)責(zé)視覺和手感通道的封閉。沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)混合現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)由多倫多大學(xué)教授史蒂夫·麥恩提出的介導(dǎo)現(xiàn)實(shí)演變而來，結(jié)合了虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的優(yōu)勢，能夠更好地將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)體現(xiàn)出來。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的分類增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)首先借助計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)產(chǎn)生現(xiàn)實(shí)環(huán)境中不存在的虛擬對象，之后利用傳感技術(shù)將虛擬對象準(zhǔn)確“放置”在真實(shí)環(huán)境中。分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)一個基于網(wǎng)絡(luò)的、支持異地多用戶同時(shí)加入的分布式虛擬環(huán)境，多個用戶或多個環(huán)境通過網(wǎng)絡(luò)相連接，共享信息，實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作。04虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用領(lǐng)域目前，虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用領(lǐng)域較多，如航空航天領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、城市規(guī)劃領(lǐng)域、文化領(lǐng)域、藝術(shù)領(lǐng)域、娛樂領(lǐng)域、教育培訓(xùn)領(lǐng)域、商務(wù)領(lǐng)域等。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展趨勢動態(tài)環(huán)境建模技術(shù)、實(shí)時(shí)三維圖形生成和顯示技術(shù)、新型交互設(shè)備的研制、智能化語音虛擬現(xiàn)實(shí)建模、網(wǎng)絡(luò)分布式虛擬現(xiàn)實(shí)（DistributedVirtualReality，DVR）的應(yīng)用。05知識總結(jié)與作業(yè)布置總結(jié)梳理虛擬現(xiàn)實(shí)的3I特征虛擬現(xiàn)實(shí)的3I特征是其區(qū)別于其他技術(shù)的核心，分別為沉浸感、交互性和構(gòu)想性，這三大特征共同構(gòu)成了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的獨(dú)特魅力。五大分類系統(tǒng)針對不同需求設(shè)計(jì)，混合現(xiàn)實(shí)是未來發(fā)展方向之一，通過整合先進(jìn)技術(shù)與創(chuàng)新應(yīng)用，為用戶帶來更加豐富、沉浸和交互式的體驗(yàn)。作業(yè)布置撰寫一篇短文，分析虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在某一具體領(lǐng)域（如教育、醫(yī)療）的應(yīng)用現(xiàn)狀及挑戰(zhàn)?；A(chǔ)作業(yè)以小組為單