① 认知篇（1—2 章）
VR 是什么、为什么能工作：概念与特征、发展历程、分类与应用；立体显示、三维建模、虚拟声音、人机交互、VR 引擎五大关键技术。
简
课程简介
Course Overview · 这门课学什么，最终能做出什么
《虚拟现实技术》是面向数字媒体技术专业开设的专业方向课程，共 48 学时（理论 20 + 实验/实践 28），按 12 次课编排，每次课 4 学时（180 分钟）。课程以教材知识体系为骨架，采用教材体系 + AI 前沿 + 案例驱动 + 轻设备双轨的组织方式，从“看懂 VR”一路走到“做出 VR 作品”。
本学期固定每周三 1—2 节 + 3—4 节连排，上课周次为第 1—5、7—9、11—14 周（第 6、10 周无课），2026-12-02 结课。
本学期采用“12 次课 = 8 个课堂案例”的模型：从第 4 次课起每次课产出一个可运行的课堂案例，期末大作业（40%）就是这 8 个案例的合集，第 12 次课（12-02）整体演示与点评。自第 3 次课起，课程改为“课内完成”模式，不另布置课后任务；课堂作业随课布置、课内完成。
课程内容主线
② 基础篇（3—4 章）
用什么设备、用什么工具：生成 / 输入 / 输出设备与 HMD 指标；三维建模软件、开发平台与开发语言。
③ 实践篇（5 章）
动手做第一个作品：全景拍摄 → 拼接 → VR 全景漫游，不写代码也能做出完整作品，是难度缓冲带。
④ 开发篇（6 章，16 学时）
课程最高峰：Unity 界面、物理引擎、资源与 UGUI、动画与 AI，贯穿“密室逃脱”案例。
⑤ 进阶篇（7 章）
联网与智能：Socket 通信、数据库连接，落地到 LLM 智能导览 NPC。
⑥ 综合篇（8 章）
从 VR 到 AR：Vuforia AR 开发与交互设计，完成期末大作业。
递进逻辑：一条线走完
认识 VR（1—2 章）→ 认识工具（3—4 章）→ 无代码实践（5 章）
↓ ↓
←—— 缓冲过渡（全景作品热身）——→ 代码开发（6 章，最高峰）
↓
联网 + AI（7 章）→ AR 综合（8 章，大作业）
前 4 章打基础（是什么、用什么），第 5 章用低门槛的全景技术做出第一个作品建立信心，第 6 章进入代码开发，第 7—8 章用“联网 + AI”和 AR 综合收尾。AI 前沿作为贯穿暗线，每章融入 10—15 分钟，不单独占学时。
课程采用 “PC 端模拟器开发为主 + VR 头显验证为辅” 的双轨组织方式：日常开发主要在电脑上用 XR Device Simulator 完成，头显时间留给“只有戴上才能感知”的沉浸感、舒适度与 MR 特性验证。
课堂案例（本学期全新设计，逐步累积成期末大作业）
案例 01 · 第一个可运行的 VR 场景
第 4 次课产出：XR 环境配置 + 导入模型 + 第一个 C# 脚本，PC 模拟器跑通后上头显“看一眼”。
密室逃脱「敦煌寻宝」
解谜游戏，约 9 学时：场景搭建、道具与机关、门动画状态机、NavMesh 寻路 NPC。
节奏竞技「编钟之韵」
节奏游戏，约 6 学时：音乐律动、节奏判定与手柄触觉反馈。
此外还有数字校园漫游（360 全景 + 三维重建 + 3DGS）与 LLM 智能导览 NPC 等案例，由后续课次逐步加入合集。
标
课程目标
知识 · 能力 · 素质 · 课程思政
知识目标
- 掌握虚拟现实、增强现实的基本概念与特征；
- 理解立体显示、三维建模、三维虚拟声音、人机交互、虚拟现实引擎等关键技术的基本原理；
- 了解虚拟现实系统的硬件设备与常用开发软件。
能力目标
- 掌握三维全景拍摄与全景漫游制作方法；
- 能够使用 Unity 平台进行虚拟现实应用、网络应用与增强现实应用开发；
- 具备独立完成 VR/AR 小项目的能力。
素质目标
- 培养科学思维与工程素养，树立劳动精神、工匠精神与创新意识；
- 遵守专业伦理：隐私保护、知识产权保护、AI 内容合规。
课程思政目标
- 运用 VR/AR 技术讲好中国故事、传承中华优秀传统文化；
- 认识虚拟现实与人工智能融合发展的国家战略价值，增强科技报国的使命感。
学
教学内容与学时安排
8 章 + 期末大作业，合计 48 学时（理论 20 + 实验/实践 28）
| 章 | 教学内容 | 理论 | 实验 | 合计 | 对应课次 | 贯穿案例 / 实践 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 第 1 章 | 虚拟现实技术概论 | 3 | 1 | 4 | 第 1 次课 | PICO 体验 + 体验记录卡 |
| 第 2 章 | 虚拟现实的关键技术 | 3 | 1 | 4 | 第 2 次课 | 立体显示原理演示与实操 |
| 第 3 章 | 虚拟现实系统的硬件设备 | 2 | 2 | 4 | 第 3 次课（09-16） | 主流 XR 硬件参数对比表 |
| 第 4 章 | 虚拟现实开发常用软件 | 2 | 2 | 4 | 第 4 次课（09-23） | 案例 01：第一个可运行的 VR 场景 |
| 第 5 章 | 三维全景技术 | 3 | 5 | 8 | 第 5—6 次课 | 全景拍摄 → 拼接 → VR 漫游 |
| 第 6 章 | Unity 虚拟现实应用开发 | 5 | 11 | 16 | 第 7—10 次课 | 密室逃脱“敦煌寻宝” |
| 第 7 章 | Unity 网络应用开发 | 1 | 3 | 4 | 第 11 次课 | LLM 智能导览 NPC |
| 第 8 章 | 增强现实开发技术 | 1 | 3 | 4 | 第 12 次课 | Vuforia AR + 期末大作业 |
| 合计 | 20 | 28 | 48 | 12 次课 × 4 学时 | ||
教材章节与知识点体系以李建、王芳《虚拟现实技术基础与应用（第2版）》为准；第 6—8 章实操在 Unity 6 平台上实现，知识点与教材一致。每章均融入 2026 年最新人工智能内容（AI 生成 3D、大模型空间智能、Unity AI、LLM 智能 NPC、AI 实景重建等）。
课次与日期依据教务排课表（周三连排、第 1—5 / 7—9 / 11—14 周、2026-12-02 结课），课次号与章号一一对应：第 1 次课 = 第 1 章、第 2 次课 = 第 2 章，依此类推。第 3 章硬件设备在第 3 次课、第 4 章开发常用软件在第 4 次课，第 3 次课以硬件实操为主、并把关键指标留给第 4 次课在 Unity 里验证。课堂进度以实际执行与授课教师通知为准，页面随课程推进同步更新。
法
教学方法与实验设备
理论讲授 + 案例教学 + 上机实验 + 项目式学习
主要教学方法
- 理论讲授与多媒体演示：概念、原理配可视化演示；
- 案例教学：密室逃脱“敦煌寻宝”、节奏竞技“编钟之韵”、数字校园漫游等完整案例；
- 上机实验：每次课 2—4 学时动手实践；
- 项目式学习：以小组为单位完成期末大作业（VR 或 AR 项目）；
- AI 工具辅助教学：Unity AI、AI 生成 3D 工具、大模型编程助手。
开发平台与设备
- 开发平台：Unity 6 + OpenXR + XR Interaction Toolkit + XR Device Simulator；
- 交互开发：SteamVR / VRTK；AR 开发：Vuforia SDK；
- 硬件：PICO 4 Ultra 头显 10 台（全班共用，体验与验证）、HTC Vive（房间级定位对照）；
- PC 开发机与机房网络、串流环境；
- 全景拍摄设备与手机若干。
双轨时间比约为 PC 端开发 75% / 头显验证 25%。原则是：凡能在模拟器里验证的，不在头显上重复；头显时间集中在沉浸感、交互体感、舒适度与 MR 特性这些“只有戴上才能感知”的项目上。
材
教材与教学资源
教材 · 参考书 · 在线资源
建议教材
李建, 王芳. 《虚拟现实技术基础与应用》（第 2 版）. 北京：机械工业出版社，2022.
参考书目
- 娄岩.《虚拟现实与增强现实技术概论》. 清华大学出版社，2016.
- 李效伟, 杨义军.《虚拟现实开发入门教程》. 清华大学出版社，2021.
- 何志红, 孙会龙.《虚拟现实技术概论》. 机械工业出版社，2019.
- 黄静.《虚拟现实技术及其实践教程》. 机械工业出版社，2016.
在线资源
- PICO 开发者文档（设备规格、MR 能力与开发指南）；
- Unity 官方文档与 XR Interaction Toolkit 手册；
- 教材配套课件与本书各次课的课堂内容网页（见下方课程列表）；
- 课堂演示中心：浏览器即可打开的离线交互演示。
学习纪律
作业需独立完成；AI 工具可辅助学习，但需标注使用范围——用了什么、如何验证、学到什么。
考
考核方式与成绩评定
平时 30% + 课堂作业 30% + 期末大作业 40%
| 考核项目 | 比例 | 说明 |
|---|---|---|
| 平时成绩 | 30% | 考勤 10% + 课堂参与及思考题 10% + AI 拓展任务 10% |
| 课堂作业 | 30% | 随课布置、课内完成；每次课产出一个课堂案例，按完成质量评定 |
| 期末大作业 | 40% | 8 个课堂案例的合集，覆盖场景搭建、交互设计、代码实现与项目验证全流程；VR 项目或 AR 项目均可 |
期末是小组项目大作业，不安排上机考试。教务系统里的“考试方式＝闭卷”只是系统分类字段，不代表有闭卷笔试。加分项包括课堂展示、优秀作品与技术博客。
期末大作业（40%）
基本要求
- 随课积累：从第 4 次课起每次课完成一个课堂案例，第 12 次课把 8 个案例整体整理成合集演示；
- 能跑：在自己的笔记本上跑得起来，不只是编辑器里点着看；
- 能演示：现场演示 3—5 分钟，让同学看懂在做什么、技术点在哪；
- 体现“虚实融合 + 智能交互”：这是课程能力目标的要求；
- 以小组为单位完成，组内需拆分任务、留过程记录。
说明
- 不安排课后任务：所有学习与实操在课堂内完成，因此每节课都有“达标线”，需要在课内产出成果；
- 案例主题为课程全新设计，不与往届作品重复；VR 或 AR 项目均可，不强制 Vuforia AR；
- 第 12 次课（2026-12-02）现场演示；
- 具体分组、作品规范与提交要求以课堂上公布的为准。
课
课程列表
Lesson List · 点击卡片进入对应课次的课堂内容网页
每次课都整理成一份可在线浏览的课堂内容网页：知识点按模块组织，含图示、表格与配套交互演示，课后复习可直接看网页，不必翻课件。
已上线课次（课堂内容网页 + 演示）
第 1 次课已完成
第 1 章 虚拟现实技术概论
VR/AR/MR/XR 概念辨析 · Milgram 连续体 · 3I 特征 · 系统组成与四种形态 · 1962—2026 发展历程 · 六类典型应用 · 2026 空间智能前沿 · PICO 设备体验与课程规则
2026-09-02 · 4 学时（理论 3 + 实践 1）进入本课 →
第 2 次课已完成
第 2 章 虚拟现实的关键技术（立体显示）
五大关键技术总览 · 深度线索与双目视差 · 分色 / 分时 / 偏振 · 视差屏障 / 柱状透镜 · 体三维 / 全息 / 光场 · HMD 光学与指标（PPD、FOV、延迟）· VAC 调节-辐辏冲突 · 其余四项技术概览
2026-09-09 · 4 学时（理论 3 + 实验 1）
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演示中心 · 18 个可运行演示 →
第 3 次课课堂作业
第 3 章 虚拟现实系统的硬件设备
硬件三层架构（生成 / 输入 / 输出）· 生成设备与串流门槛 · 定位方式 Outside-In / Inside-Out / SLAM · 6DoF 与五类输入方式 · HMD 指标与 PPD 计算示例 · Pancake 光学 · 端侧 AI 与 2026 硬件格局 · 头显端 9 项 + PC 端 4 项实操 · 课堂作业：硬件参数实测与设备选型 · 24 条配套视频资料
2026-09-16 · 4 学时（理论 2 + 实验 2）
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演示中心 · 7 个演示 →
第 4 次课案例 01
第 4 章 虚拟现实开发常用软件（承接第 3 章硬件）
软件生态与工具选型（建模 / 引擎 / 资产 / 验证四类工具）· 资产从哪来与导入“五道关”· Unity 环境核对与六面板 · XR 环境配置（XR Plugin Management + Interaction Toolkit + XR Origin + Device Simulator）· 导入模型 + 第一个 C# 脚本 · 模拟器 → HTC Vive 真机双轨验证 · 产出案例 01：第一个可运行的 VR 场景 · Unity 实装环境 7 个课堂演示 + 27 条视频资料 + 课堂作业设计
2026-09-23 · 4 学时（理论 2 + 实验 2）
进入本课 →
演示中心 · 7 个演示 →
后续课次（日期与安排已确定，课堂内容暂未上线）
第 5—6 次课内容待上线
第 5 章 三维全景技术
全景概念与分类 · 全景拍摄（节点、重叠率、曝光）· PTGui 拼接与 VR 全景漫游制作 · 头显验证。
2026-09-30 / 10-14 · 8 学时（理论 3 + 实验 5）
第 7—10 次课课程重点
第 6 章 Unity 虚拟现实应用开发
Unity 界面 · 物理引擎与碰撞检测 · 资源与 UGUI · 动画系统与 AI 设计；贯穿案例“密室逃脱·敦煌寻宝”。
2026-10-21 / 10-28 / 11-11 / 11-18 · 16 学时（全学期最多）
第 11 次课内容待上线
第 7 章 Unity 网络应用开发
网络通信模型 · 同步 / 异步 Socket · Unity 连接 MySQL · LLM 智能导览 NPC 实验。
2026-11-25 · 4 学时（理论 1 + 实验 3）
第 12 次课结课 · 期末演示
第 8 章 增强现实开发技术 + 期末大作业演示
AR 特点与制作流程 · Vuforia SDK 开发（识别图 / 虚拟按钮 / 多目标）· AR 交互设计；小组大作业现场演示（3—5 分钟/组）。
2026-12-02 · 4 学时（理论 1 + 实验 3）
2026-10-07 与 11-04 两周无课。课次安排以实际进度为准；后续课次的课堂内容会在每次课后陆续整理上线。如果发现某节课网页有错漏，或希望补充某一块内容，欢迎随时反馈。