虚拟现实技术实验指导书

虚拟现实技术实验指导书

计算机科学与工程学院数字媒体教研室

2011年9月

前言虚拟现实技术实验简介

虚拟现实(Virtual Reality，简称VR，又译作灵境、幻真)是近年来出现的高新技术，也称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。

虚拟现实旅游/虚拟城市漫游（观众融合模式）运用三维动画/3Dmax、虚拟现实引擎U3D、大屏幕显示、人机互动等先进技术，观众可以通过操纵杆在城市、厂区、建筑小区等三维模型场景中进行主动自主式漫游，从而了解企业、建筑小区乃至城市未来规划及发展方向。

考虑到学时为24学时，让学生做大量涉及到艺术创作的实验显然也不太现实，因此，在实验设计时决定以单一内容，从简单练习到复杂场景过渡的培养方式为主，以培养学生最终能自己独立创作能力为主，力图培养学生举一反三的高素质能力。但至于如何变动更适合教学要求，这有待专家的指导和在实际实验过程中完善。也因此，以下实验内容仅为建议采用。

一、实验课程任务与要求

1. 实验目的

虚拟技术实验教学是为了将学生的计算机操作能力、艺术设计能力与应用实践结合起来，引导学生由浅入深地掌握虚拟现实场景的实现，让学生初步具备实际应用的虚拟现实技术场景制作的基础。

2. 实验基本要求（以作品为主要表现形式）

(1)上机前应预习实验操作内容；

(2)准备好作品操作步骤，上机调试、运行；

(3)递交实验结果的作品并演示作品；

(4)写出实验报告。

二、实验学时安排

(1)3Dmax基本体及扩展基本体的使用（4学时）

(2)3Dmax 二维转三维，布尔运算、修改图形（4学时）

(3)3Dmax 多边形建模场景合并（2学时）

(4)3Dmax 材质与贴图（2学时）

(5)U3D 导入模型、基本设置（2学时）

(6)U3D 烘焙光影贴图（2学时）

(7)U3D 植物、水面特效等（2学时）

(8)连续加载场景漫游（2学时）

(9)虚拟现实系统综合实例（2学时）

(10)考试（2学时）

三、实验报告格式

实验报告

姓名：________________学号：_______________实验日期：_______________ 实验题目：

实验目的：

实验内容：

实验结果：

四、实验考核

(1)实验签到；

(2)上机实际操作，验收；

(3)实验设计报告。

五、实验仪器设备要求

(1)设备数量能适应学生人数；

(2)有3DMAX、U3D等实验环境；

六、教材及参考书

[1].刘光然，虚拟现实技术，清华大学出版社，2011

[2].网冠科技，3dmax 9.0中文版基础培训百例，机械工业出版社，2007

[3].3ds max8 立体造型触类旁通百例，机械工业出版社，2007

[4]，3dmax基础建模网络教程

实验一3Dmax基本体及扩展基本体的使用

一．实验目的及要求

1.熟悉并练习3dmax各种基本操作

2.熟悉并练习3dmax标准基本体的使用

3.熟悉并练习3dmax扩展基本体的使用

二．实验内容

1.认识3DS MAX 的工作界面。

2.熟悉3DS max现成的三维物体

(1)标准基本体：长方体、球体、圆柱体、圆环、茶壶、圆锥体、几何球体、管状

体、四棱锥、平面。

(2)扩展基本体：异面体、切角长方体、油罐，纺锤，油桶、球棱柱、环形波，软

管，环形结、切角圆柱体、胶囊、L-Ext , C-Ext、棱柱。

2.应用工具栏、命令面板、视图控制区。

(1)工具栏

选择工具移动工具渲染

(2)命令面板：

创建面板：用于创建对象。

修改面板：对已创建的对象进行修改。

(3)视图控制区

缩放单个视图、缩放所有视图、显示全部、所有视图显示全部。

放大框选区域、平移视图、视图旋转、单屏显示。

3.小技巧

(1)shift+移动————复制

(2)视图的切换

1.P —————透视图（Perspective)

2. F —————前视图（Front)

3.T —————顶视图（Top)

4.L —————左视图（Left)

(3)F9 ————渲染上一个视图

(4)Shift+Q——渲染当前视图

(5)W——移动

(6)单位设置：[自定义]→[单位设置]

三．实验步骤

1.使用标准基本体制作凉亭

(1)在标准基本体中选择Box按钮，在界面上画出长方形立方体：

(2)适当的调整立方体的高度，并制作凉亭的的四根柱子：

(3)用切角圆柱来制作柱子并利用复制来复制4根同样的柱子：

(4)制作凉亭的屋顶：利用圆锥然后设置圆锥的边数即可：

2.使用扩展基本体制作沙发：

(1)利用切角长方体制作沙发的靠背

(2)利用复制关系复制出其他切角长方体，并适当的调整的他们的长度和宽度的比

例，还有切角：

3.使用扩展基本体制作凉亭：

(1)在样条曲线中选中线条并画出碗的边缘图形，注意调整轴心位置

(2)选中需要调整的顶点集，调整位置，右键点击平滑