Unity AR-VR虚拟现实开发基础（第2版）教案全套 第1-11章 ARVR行业和开发技术简介-ARFoundation开发简介

《UnityAR/VR虚拟现实开发基础》课程教学单元设计第1章AR/VR行业和开发技术简介授课教师：授课班级：学时数：2教学条件一体化教室、课程资源、AR/VR设备教学素材参考书、PPT、微视频教学目标设计知识目标：什么是AR/VRAR/VR行业应用简介AR/VR的技术基础主流的AR/VR产品及平台AR/VR应用开发的基础流程能力目标：掌握AR/VR的定义。了解AR/VR技术在各个领域的应用前景。掌握AR/VR技术实现的技术基础。了解主流的AR/VR设备厂商及产品。掌握AR/VR应用开发的基本流程。重点：主流的AR/VR产品及平台难点：了解主流的AR/VR设备厂商、产品及SDK教学过程设计主要步骤教学内容教学方法教学手段师生活动知识讲解1.1引言1.2什么是AR/VR1.3AR/VR行业应用简介1.4AR/VR的技术基础1.4.1立体显示技术1.4.2场景建模技术1.4.3自然交互技术1.5主流的AR/VR产品及平台1.5.1Oculus系列1.5.2HTCVive系列1.5.3SonyPSVR1.5.4其它VR设备1.5.5MicrosoftHoloLens1.5.6苹果ARKit1.5.7GoogleARCore1.5.8其它ARSDK1.5.9其它AR设备1.6AR/VR应用开发的基本流程演示讲授多媒体演示课程资源教师：讲解演示学生：观察思考交流互动分组讨论记录笔记课堂实践体验主流的AR/VR产品及平台体验HTCVive设备体验使用ARKit/ARCore开发的AR应用演示讲授多媒体演示课程资源教师：讲解演示学生：观察思考教师点评教师指出学生实践过程中可能出错和已经出错的知识点，对学生点评不完善的地方进行补充评析，对普遍存在的问题进行重点评析，加深印象，强化记忆。点评教师点评教师：点评学生：整理笔记课堂小结什么是AR/VRAR/VR行业应用简介AR/VR的技术基础主流的AR/VR产品及平台AR/VR应用开发的基础流程归纳总结教师讲授教师：总结学生：思考总结课外拓展（扩展知识1-1）3D扫描（扩展知识1-2）SLAM（扩展知识1-3）动作捕捉学生：拓展学习选择题教师：布置题目学生：拓展训练简述题简述3D扫描的类型和作用教师：布置题目提出要求学生：拓展实训《UnityAR/VR虚拟现实开发基础》课程教学单元设计第2章Unity3D的基本使用授课教师：授课班级：学时数：4教学条件一体化教室、课程资源、Unity3D2019.4软件、VisualStudio2017（或更高）软件教学素材参考书、PPT教学目标设计知识目标：（1）Unity的下载与安装（2）创建一个新的Unity3D项目（3）Unity3D编辑器入门（4）Unity中的核心概念能力目标：（1）掌握如何下载和安装Unity3D。（2）了解Unity3D的编辑器界面。（3）认识Unity3D中的核心概念。（4）掌握如何通过AssetStore获取游戏资源。（5）通过实战了解创建和发布应用的完整过程重点：Unity3D编辑器的使用难点：参考实战案例学习Unity3D应用的创建和发布教学过程设计主要步骤教学内容教学方法教学手段师生活动知识讲解2.1引言2.2Unity的下载与安装2.2.1Unity3D的授权类型2.2.2在Windows系统下安装Unity3D2.2.3在Mac下安装Unity3D2.3创建一个新的Unity3D项目2.3.1创建UnityID2.3.2创建新项目2.4Unity3D编辑器入门2.4.1界面布局2.4.2工具栏2.4.3菜单栏2.5Unity中的核心概念2.5.1场景2.5.2游戏对象2.5.3组件2.5.4预设体2.6实战案例：《星际逃生》项目2.6.1产品的策划与设计2.6.2创建一个新项目2.6.3搭建游戏场景2.6.4添加游戏角色2.6.5预览游戏效果2.6.6发布到PC,Mac和Linux平台2.6.7发布到Android平台2.6.8发布到iOS平台演示讲授多媒体演示课程资源教师：讲解演示学生：观察思考交流互动分组讨论记录笔记课堂实践下载安装Unity3D下载Unity3D安装Unity3D演示讲授多媒体演示课程资源教师：讲解演示学生：观察思考Unity3D编辑器入门熟悉界面布局熟悉工具栏熟悉菜单栏演示讲授多媒体演示课程资源教师：讲解演示学生：观察思考教师点评教师指出学生实践过程中可能出错和已经出错的知识点，对学生点评不完善的地方进行补充评析，对普遍存在的问题进行重点评析，加深印象，强化记忆。点评教师点评教师：点评学生：整理笔记课堂小结（1）Unity的下载与安装（2）创建一个新的Unity3D项目（3）Unity3D编辑器入门（4）Unity中的核心概念归纳总结教师讲授教师：总结学生：思考总结课外拓展（扩展知识1-1）Unity3DAssetStore中的资源分类学生：拓展学习选择题教师：布置题目学生：拓展训练操作题熟悉Unity3DAssetStore中的资源分类教师：布置题目提出要求学生：拓展实训《UnityAR/VR虚拟现实开发基础》课程教学单元设计第3章在Unity3D中使用C#授课教师：授课班级：学时数：5教学条件一体化教室、课程资源、Unity3D2019.4软件、VisualStudio2017（或更高）软件教学素材参考书、PPT教学目标设计知识目标：（1） 引擎脚本语言简介（2） C#的基本语法（3） 在Unity3D项目中创建和使用脚本能力目标：（1）了解引擎脚本语言的诞生及其作用。（2）了解C#语言的基本语法。（3）掌握如何在Unity3D中创建和修改脚本。重点：C#中的类和方法难点：创建和使用角色类脚本教学过程设计主要步骤教学内容教学方法教学手段师生活动知识讲解3.1引言3.2引擎脚本语言简介3.2.1引擎脚本语言的诞生3.2.2Unity3D中使用的脚本语言3.3C#的基本语法3.3.1C#中的变量和数据类型3.3.2C#中的运算符和表达式3.3.3C#中的流程控制3.3.4C#中的函数3.3.5C#中的类和方法3.4在Unity3D项目中创建和使用脚本3.4.1Unity3D中使用的代码编辑器3.4.2在Unity3D项目中创建脚本3.4.3将脚本关联为游戏对象的行为组件3.5实战案例-创建和使用角色类3.5.1案例描述3.5.2案例实施演示讲授多媒体演示课程资源教师：讲解演示学生：观察思考交流互动分组讨论记录笔记课堂实践C#的基本语法变量和数据类型预算符和表达式流程控制函数类和方法演示讲授多媒体演示课程资源教师：讲解演示学生：观察思考在Unity3D项目中创建和使用脚本VisualStudio在项目中创建脚本将脚本关联为游戏对象的行为组件演示讲授多媒体演示课程资源教师：讲解演示学生：观察思考教师点评教师指出学生实践过程中可能出错和已经出错的知识点，对学生点评不完善的地方进行补充评析，对普遍存在的问题进行重点评析，加深印象，强化记忆。点评教师点评教师：点评学生：整理笔记课堂小结（1）Unity的下载与安装（2）创建一个新的Unity3D项目（3）Unity3D编辑器入门（4）Unity中的核心概念归纳总结教师讲授教师：总结学生：思考总结课外拓展（扩展知识1-1）Unity3D脚本中内置函数的执行顺序学生：拓展学习选择题教师：布置题目学生：拓展训练操作题通过Console视图查看Unity3D脚本中内置函数的执行顺序教师：布置题目提出要求学生：拓展实训《UnityAR/VR虚拟现实开发基础》课程教学单元设计第4章创建和美化数字虚拟世界授课教师：授课班级：学时数：5教学条件一体化教室、课程资源、Unity3D2019.4软件、VisualStudio2017（或更高）软件教学素材参考书、PPT教学目标设计知识目标：（1） Unity3D的内置对象和工具（2） 创建和导入外部的数字资源（3） Unity3D光照系统（4） Unity3D粒子系统（5） Unity3D中的Shader能力目标：（1） 掌握如何使用内置对象和工具创建场景（2） 了解如何创建数字资源（3） 了解如何导入外部数字资源（4） 了解Unity3D的光照系统（5） 了解Unity3D的粒子系统（6） 了解Unity3D的Shader重点：Unity3D的内置对象和工具、Unity3D光照系统难点：在项目中创建和使用各种光源对象教学过程设计主要步骤教学内容教学方法教学手段师生活动知识讲解4.1引言4.2Unity3D的内置对象和工具4.2.1基本几何体4.2.2地形引擎4.2.3天空盒4.2.4Unity3D资源包4.3创建和导入外部的数字资源4.3.1创建外部数字资源4.3.2导入外部数字资源4.4Unity3D光照系统4.4.1Unity3D光照系统简介4.4.2常见的光源对象4.4.3全局光照4.5Unity3D粒子系统4.5.1什么是粒子系统4.5.2Shuriken粒子系统4.6Unity3D中的Shader4.6.1什么是Shader4.6.2Unity3D中的标准Shader4.6.3创建自定义Shader4.7实战案例-使用地形编辑器4.7.1案例描述4.7.2案例实施4.8实战案例-创建和使用光源4.8.1案例描述4.8.2案例实施4.9实战案例-创建雪花飘落的粒子特效4.9.1案例描述4.9.2案例实施演示讲授多媒体演示课程资源教师：讲解演示学生：观察思考交流互动分组讨论记录笔记课堂实践使用地形编辑器使用地形编辑器创建基础地形演示讲授多媒体演示课程资源教师：讲解演示学生：观察思考创建和使用光源创建光源对象调整光源对象的属性演示讲授多媒体演示课程资源教师：讲解演示学生：观察思考创建雪花飘落的粒子特效创建粒子特效编辑粒子特效演示讲授多媒体演示课程资源教师：讲解演示学生：观察思考教师点评教师指出学生实践过程中可能出错和已经出错的知识点，对学生点评不完善的地方进行补充评析，对普遍存在的问题进行重点评析，加深印象，强化记忆。点评教师点评教师：点评学生：整理笔记课堂小结（1） Unity3D的内置对象和工具（2） 创建和导入外部的数字资源（3） Unity3D光照系统（4） Unity3D粒子系统（5） Unity3D中的Shader归纳总结教师讲授教师：总结学生：思考总结课外拓展（扩展知识1-1）Unity3DShaderGraph的使用学生：拓展学习选择题教师：布置题目学生：拓展训练操作题了解Unity3DShaderGraph的使用教师：布置题目提出要求学生：拓展实训《UnityAR/VR虚拟现实开发基础》课程教学单元设计第5章UI界面系统授课教师：授课班级：学时数：4教学条件一体化教室、课程资源、Unity3D2019.4软件、VisualStudio2017（或更高）软件教学素材参考书、PPT教学目标设计知识目标：（1）Unity3DUI系统概述（2）Canvas简介（3）UI界面的布局（4）视觉元素简介（5）交互元素简介能力目标：（1）了解Unity3D所提供的UI工具。（2）认识UI工具中的Canvas。（3）认识UI工具中的视觉控件。（4）认识UI工具中的交互控件。（5）通过实战了解创建UI界面的完整过程重点：UI视觉元素和交互元素难点：设置和调整UI界面的布局教学过程设计主要步骤教学内容教学方法教学手段师生活动知识讲解5.1引言5.2Unity3DUI系统概述5.3Canvas简介5.3.1什么是Canvas5.3.2Canvas的三种渲染模式5.3.3Canvas中UI元素的显示顺序5.4UI界面的布局5.4.1矩形工具）5.4.2矩形坐标5.4.3轴点5.4.4锚点5.5视觉元素简介5.5.1文本5.5.2图像5.5.3原始图像5.5.4面板5.6交互元素简介5.6.1按钮5.6.2勾选按钮5.6.3滑动条5.6.4其它交互控件5.7实战案例：创建一个UI界面5.7.1案例描述5.7.2案例实施演示讲授多媒体演示课程资源教师：讲解演示学生：观察思考交流互动分组讨论记录笔记课堂实践掌握UI界面的布局矩形工具矩形坐标轴点锚点演示讲授多媒体演示课程资源教师：讲解演示学生：观察思考了解UI视觉元素的使用文本图像原始图像面板演示讲授多媒体演示课程资源教师：讲解演示学生：观察思考了解UI互动元素的使用按钮勾选按钮滑动条其它交互控件演示讲授多媒体演示课程资源教师：讲解演示学生：观察思考教师点评教师指出学生实践过程中可能出错和已经出错的知识点，对学生点评不完善的地方进行补充评析，对普遍存在的问题进行重点评析，加深印象，强化记忆。点评教师点评教师：点评学生：整理笔记课堂小结（1）Unity3DUI系统概述（2）Canvas简介（3）UI界面的布局（4）视觉元素简介（5）交互元素简介归纳总结教师讲授教师：总结学生：思考总结课外拓展（扩展知识1-1）锚点的设置和使用学生：拓展学习选择题教师：布置题目学生：拓展训练操作题教师：布置题目提出要求学生：拓展实训《UnityAR/VR虚拟现实开发基础》课程教学单元设计第6章Unity3D中的Mecanim动画系统授课教师：授课班级：学时数：3教学条件一体化教室、课程资源、Unity3D2019.4软件、VisualStudio2017（或更高）软件教学素材参考书、PPT教学目标设计知识目标：（1）Mecanim动画系统概述（2）Mecanim动画系统的核心概念（3）Mecanim动画系统的使用能力目标：（1）认识Mecanim动画系统的核心概念。（2）了解Mecanim动画系统的使用流程。（3）通过实战案例了解如何在场景中添加角色动画。重点：Mecanim动画系统的使用难点：BlendTree的使用教学过程设计主要步骤教学内容教学方法教学手段师生活动知识讲解6.1引言6.2Mecanim动画系统概述6.3Mecanim动画系统的核心概念6.3.1动画片段6.3.2动画控制器和状态机6.3.3BlendTree6.4Mecanim动画系统的使用6.5实战案例-在场景中添加角色动画6.5.1案例描述6.5.2案例实施演示讲授多媒体演示课程资源教师：讲解演示学生：观察思考交流互动分组讨论记录笔记课堂实践掌握动画系统的核心概念动画片段动画控制器和状态机BlendTree演示讲授多媒体演示课程资源教师：讲解演示学生：观察思考在项目中添加角色动画创建项目并导入所需资源将角色添加到场景中创建角色的动画控制器创建和设置BlendTree编写控制角色动画的脚本将角色控制脚本添加为角色组件演示讲授多媒体演示课程资源教师：讲解演示学生：观察思考教师点评教师指出学生实践过程中可能出错和已经出错的知识点，对学生点评不完善的地方进行补充评析，对普遍存在的问题进行重点评析，加深印象，强化记忆。点评教师点评教师：点评学生：整理笔记课堂小结（1）Mecanim动画系统概述（2）Mecanim动画系统的核心概念（3）Mecanim动画系统的使用归纳总结教师讲授教师：总结学生：思考总结课外拓展（扩展知识1-1）让UI元素产生动画效果学生：拓展学习选择题教师：布置题目学生：拓展训练操作题（1）让UI元素产生动画效果教师：布置题目提出要求学生：拓展实训《UnityAR/VR虚拟现实开发基础》课程教学单元设计第7章Unity3D中的物理系统授课教师：授课班级：学时数：2教学条件一体化教室、课程资源、Unity3D2019.4软件、VisualStudio2017（或更高）软件教学素材参考书、PPT教学目标设计知识目标：（1） Unity3D中的物理系统概述（2） Unity3D中物理系统的核心概念能力目标：（1） 了解Unity3D的物理系统（2） 认识Unity3D物理系统中的核心概念。（3） 通过实战了解如何在项目中模拟万有引力重点：刚体和碰撞器的使用难点：如何设置刚体、碰撞器的各种属性教学过程设计主要步骤教学内容教学方法教学手段师生活动知识讲解7.1引言7.2Unity3D中的物理系统概述7.3Unity3D中物理系统的核心概念7.3.1刚体7.3.2碰撞器7.3.3关节7.3.4角色控制器7.3.5布料7.4实战案例：模拟天体之间的万有引力7.4.1案例分析7.4.2案例实施演示讲授多媒体演示课程资源教师：讲解演示学生：观察思考交流互动分组讨论记录笔记课堂实践掌握物理系统的核心概念刚体碰撞器关节角色控制器布料演示讲授多媒体演示课程资源教师：讲解演示学生：观察思考模拟天体之间的万有引力创建项目并导入所需资源创建并设置自定义天空盒设置场景物体的属性添加模拟万有引力的脚本演示讲授多媒体演示课程资源教师：讲解演示学生：观察思考教师点评教师指出学生实践过程中可能出错和已经出错的知识点，对学生点评不完善的地方进行补充评析，对普遍存在的问题进行重点评析，加深印象，强化记忆。点评教师点评教师：点评学生：整理笔记课堂小结（1） Unity3D中的物理系统概述（2） Unity3D中物理系统的核心概念归纳总结教师讲授教师：总结学生：思考总结课外拓展（扩展知识1-1）在项目中使用角色控制器学生：拓展学习选择题教师：布置题目学生：拓展训练操作题教师：布置题目提出要求学生：拓展实训《UnityAR/VR虚拟现实开发基础》课程教学单元设计第8章Unity3D中的音效系统授课教师：授课班级：学时数：3教学条件一体化教室、课程资源、Unity3D2019.4软件、VisualStudio2017（或更高）软件教学素材参考书、PPT教学目标设计知识目标：（1）音效系统概述（2）音源和音乐片段（3）音源监听器（4）混响区域（5）混音器能力目标：（1）了解Unity3D的音效系统。（2）认识Unity3D音效系统中的几个核心概念。（3）通过实战了解如何在项目中添加背景音乐和音效重点：音源和音乐片段难点：设置混响区域和混音器教学过程设计主要步骤教学内容教学方法教学手段师生活动知识讲解8.1引言8.2音效系统简介8.2.1音效系统概述8.2.2音源和音乐片段8.2.3音源监听器8.2.4混响区域8.2.5混音器8.3实战案例：在项目中添加背景音乐和音效8.3.1案例描述8.3.2案例实施演示讲授多媒体演示课程资源教师：讲解演示学生：观察思考交流互动分组讨论记录笔记课堂实践掌握音效系统的构成音源和音乐片段音源监听器混响区域混音器演示讲授多媒体演示课程资源教师：讲解演示学生：观察思考在项目中添加背景音乐和音效在项目中添加背景音乐在项目中添加动态音效演示讲授多媒体演示课程资源教师：讲解演示学生：观察思考教师点评教师指出学生实践过程中可能出错和已经出错的知识点，对学生点评不完善的地方进行补充评析，对普遍存在的问题进行重点评析，加深印象，强化记忆。点评教师点评教师：点评学生：整理笔记课堂小结（1）音效系统概述（2）音源和音乐片段（3）音源监听器（4）混响区域（5）混音器归纳总结教师讲授教师：总结学生：思考总结课外拓展（扩展知识1-1）立体声音效的创建和使用学生：拓展学习选择题教师：布置题目学生：拓展训练操作题（1）实现立体声音效教师：布置题目提出要求学生：拓展实训《UnityAR/VR虚拟现实开发基础》课程教学单元设计第9章HTCVive开发简介授课教师：授课班级：学时数：3教学条件一体化教室、课程资源、HTCVive设备套装、Unity3D2019.4软件、VisualStudio2017（或更高）软件教学素材参考书、PPT教学目标设计知识目标：（1） HTCVive设备平台简介（2） VRTK插件简介（3） 配置HTCVive的开发测试环境能力目标：（1）认识HTCVive的硬件设备及其配件（2）了解HTCVive手柄的交互作用。（3）了解VRTK插件的作用。（4）了解如何配置HTCVive的开发测试环境。（5）通过实战掌握创建HTCVive应用的完整过程。重点：配置HTCVive的开发测试环境难点：VRTK的导入和使用教学过程设计主要步骤教学内容教学方法教学手段师生活动知识讲解9.1引言9.2HTCVive设备平台简介9.2.1HTCVive平台概述9.2.2Lighthouse的工作原理9.2.3HTCVive手柄的交互机制9.3VRTK插件简介9.4配置HTCVive的开发测试环境9.4.1安装HTCVive硬件和SteamVR软件9.4.2设置并打开SteamVR9.4.3运行SteamVR的测试场景9.5实战案例：VR消防安全教育模拟训练9.5.1案例描述9.5.2案例实施演示讲授多媒体演示课程资源教师：讲解演示学生：观察思考交流互动分组讨论记录笔记课堂实践配置HTCVive的开发测试环境安装HTCVive硬件和SteamVR软件设置并打开SteamVR运行SteamVR的测试场景演示讲授多媒体演示课程资源教师：讲解演示学生：观察思考创建VR消防安全教育模拟训练项目创建新项目并导入所需资源导入VRTK配置VIVE控制器的输入设置创建应用的主场景添加手柄功能导入应用所需的环境场景设置VRTK编写控制脚本演示讲授多媒体演示课程资源教师：讲解演示学生：观察思考教师点评教师指出学生实践过程中可能出错和已经出错的知识点，对学生点评不完善的地方进行补充评析，对普遍存在的问题进行重点评析，加深印象，强化记忆。点评教师点评教师：点评学生：整理笔记课堂小结（1） HTCVive设备平台简介（2） VRTK插件简介（3） 配置HTCVive的开发测试环境归纳总结教师讲授教师：总结学生：思考总结课外拓展（扩展知识1-1）HTCVive内置应用的体验学生：拓展学习选择题教师：布置题目学生：拓展训练操作题（1）体验HTCVive中内置的其它官方应用教师：布置题目提出要求学生：拓展实训《UnityAR/VR虚拟现实开发基础》课程教学单元设计第10章AR/VR动作捕捉系统实战开发授课教师：授课班级：学时数：2教学条件一体化教室、课程资源、Noitom动捕套装、Unity3D2019.4软件、VisualStudio2017（或更高）软件教学素材参考书、PPT教学目标设计知识目标：（1） 什么是动作捕捉（2） 动作捕捉技术的应用领域（3） 动作捕捉技术的基本运行原理能力目标：（1） 了解动作捕捉技术的应用领域。（2） 了解动作捕捉技术的基本工作原理。（3） 掌握如何在Unity3D中导入动作捕捉数据。重点：了解动作捕捉技术的基本运行原理难点：如何在Unity3D中导入动作捕捉数据教学过程设计主要步骤教学内容教学方法教学手段师生活动知识讲解10.1引言10.2动作捕捉技术简介10.2.1什么是动作捕捉10.2.2动作捕捉技术的应用领域10.2.3动作捕捉技术的基本运行原理10.3实战案例-使用动捕技术实现人体姿态检测工具10.3.1案例描述10.3.2案例实施演示讲授多媒体演示课程资源教师：讲解演示学生：观察思考交流互动分组讨论记录笔记课堂实践在Unity3D中导入动作捕捉数据穿戴动作捕捉设备将动捕设备和软件进行连接进行姿态校准使用Unity3D同步AxisNeuron软件数据设置数据转发同步模型的骨骼对象运行AxisNeuron软件运行Unity3D项目更改动作捕捉数据的运行模式创建并关联代码脚本设置Avatar对象演示讲授多媒体演示课程资源教师：讲解演示学生：观察思考教师点评教师指出学生实践过程中可能出错和已经出错的知识点，对学生点评不完善的地方进行补充评析，对普遍存在的问题进行重点评析，加深印象，强化记忆。点评教师点评教师：点评学生：整理笔记课堂小结（1） 什么是动作捕捉（2） 动作捕捉技术的应用领域（3） 动作捕捉技术的基本运行原理归纳总结教师讲授教师：总结学生：思考总结课外拓展（扩展知识1-1）光学动捕和惯性动捕的区别学生：拓展学习选择题教师：布置题目