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1、西南科技大学本科课程教学大纲1空间信息可视化与虚拟现实技术空间信息可视化与虚拟现实技术课程教学大纲课程教学大纲【课程代码】：13319633【英文译名】：Visualization of Spatial Information and Virtual Reality Technology【适用专业】：地理信息系统【学 分 数】：3【总学时数】：48一、本课程教学目的和课程性质空间信息可视化与虚拟现实技术是地理信息系统专业的一门专业方向选修课程。通过本课程的学习，使学生详细了解三维环境下空间信息可视化的技术、方法、应用领域及发展方向；同时，熟悉利用虚拟现实技术实现空间对象的基本原理和关键技术。经
2、过学习进一步掌握空间信息可视化的基本概念、数据组织、数据输入存储编辑方法、虚拟现实模拟方法、虚拟现实关键技术等知识点。二、本课程的基本要求在学完本课程后，学生应对三维环境下空间信息可视化有一个较全面的了解，要求学生着重掌握空间信息可视化的基本概念、基本理论及其发展趋势，理解虚拟现实技术在空间信息可视化方面分析问题、解决问题的方法；同时，重点领会空间信息可视化在三维地理信息系统中的重要作用及为以后的工作打下良好的基础。三、本课程与其他课程的关系先修地理信息系统、数据结构、空间数据库、数字高程模型、数字图像处理等。四、课程内容本课程是在学习了地理信息系统（GIS）相关专业课基础之上的扩展课程，目的
3、使学生进一步了解 GIS 前沿技术和发展方向，学习应理论联系实际，以实践为主，通过运用虚拟现实技术构建地理信息可视化环境，让学生综合运用所学的地理信息系统知识解决现实生活中的实际问题，比如模拟仿真、辅助决策等。课程内容如下：第一章 空间信息可视化的含义 该部分主要知识点包括：空间信息可视化的概念，三维图形生成的原理、流程，投影环境与资源学院2空间和投影变换。重点：空间信息可视化的概念，投影空间和投影变换。难点：投影变换。第二章 空间信息可视化的实现原理和方法该部分教学内容包括两大方面：（1）光照模型原理与算法，包括明暗效应处理、光照模型、光线跟踪、纹理模型和纹理映射、分形几何在地形表面植被纹理
4、模拟方面的应用；（2）三维可视化开发工具和几个典型的软件，包括 OpenGL, DirectX, Vega。重点：纹理模型和纹理映射、三维可视化开发工具 Vega。难点：光照模型原理与算法。第三章 虚拟现实系统及其关键技术该部分应介绍虚拟现实系统的理论基础、开发环境、最新发展方向，虚拟现实涉及的关键技术。主要知识点有：大规模数据的场景建模技术；动态实时的立体视觉、听觉等生成技术；三维定位、方向跟踪、触觉反馈等传感技术和设备；符合人类认知心理的三维自然交互技术；三维交互软件及系统集成技术等。其中，大规模数据的场景建模技术是难点。第四章 虚拟现实技术在模拟仿真和辅助决策中的应用 本部分教学通过应用
5、实例，如大范围内数字城市模型的建立、地下管线的三维可视化、虚拟规划、空间信息可视化和虚拟现实技术在水利水电工程的应用等，来讲授虚拟现实技术在模拟仿真和辅助决策中的应用。重点：复杂水电站地下厂房施工系统的可视化与优化、水电工程施工导截流三维动态可视化、混凝土坝施工过程三维动态可视化及优化等。五、教学方法建议本课程处于地理信息系统的发展前沿，应多注意补充新授课内容。六、考核方式开卷，写读书报告。其中，开卷占 60，读书报告占 40。七、其他说明大作业：写读书报告八、选用教材及主要参考书西南科技大学本科课程教学大纲31、 教材目前尚未找到适合于地理信息系统专业的空间信息可视化与虚拟现实技术教材，可综
6、合下列参考书或编写讲义完成本课程的教学。目前，本课程的讲义已完成。2、参考书（1）空间信息可视化，王建华，2002 年 7 月，测绘出版社；（2）虚拟现实系统，张茂军，2002 年 7 月，科学出版社；（3）地形三维可视化技术，徐青，2000 年 8 月，科学出版社；（4）三维空间数据的实时获取、建模与可视化，焦养泉、朱培民等，2005 年 12 月，科学出版社； （5）可视化仿真技术及其应用，钟登华、郑家祥等，2002 年 11 月，科学出版社。九、学时分配课程内容讲课实验大作业小计 第一章 空间信息可视化的含义1 空间信息可视化的概念12 三维图形生成的原理、流程3 3 投影空间和投影变换
7、2 第二章 空间信息可视化的实现原理和方法 1 明暗效应处理2 2 光照模型和光线跟踪2 3 纹理模型和纹理映射2 4 分形几何在地形表面植被纹理模拟 方面的应用25 三维可视化开发工具8 第三章 虚拟现实系统及其关键技术 1 虚拟现实系统的理论基础4 2 虚拟现实系统的开发环境4 3 虚拟现实的关键技术6 4 虚拟现实系统的最新发展方向2 第四章 虚拟现实技术在模拟仿真和辅助决 策中的应用1 数字城市模型的建立22 地下管线的三维可视化23 虚拟规划2 4 空间信息可视化和虚拟现实技术在 水利水电工程的应用4合 计48编写负责人：张文君、夏清 审核人：王卫红 部门主管领导：李虎杰As of
8、Microsoft Internet Explorer 4.0, you can applmultimedia-style effects to your Web pages using visual filters and transitions. You can apply visual filters and transitions to standard HTML controls, such as text containers, images, and other windowless objects. Transitions are time-varying filters th
9、at create a transition from one visual state to another. By combining filters and transitions with basic scripting, you can create visually engaging and interactive documents.Internet Explorer 5.5 and later supports a rich variety of optimized filters. Click the following button to see a demonstrati
10、on of many of these filters and how to usetheProcedural surfaces are colored surfaces that display between the content of an object and the objects background. Procedural surfaces define each pixels RGB color and alpha values dynamically. Only the procedure used to compute the surface is stored in m
11、emory. The content of an object with a procedural surface applied is not affected by the procedural surface.警告：警告：此类已序列化的对象将不再 与以后的 Swing 版本兼容。当前的序列化支持适合在运行相同 Swing 版本的应用程序之间短期存储或 RMI。从 1.4 版开始，已在 java.beans 包中加入对所有 JavaBeansTM 的长期存储支环境与资源学院4持。请参见 XMLEncoder。引用类型和原始类型的行为完全不同，并且它们具有不同的语义。引用类型和原始类型具有不
12、同的特征和用法，它们包括：大小和速度问题，这种类型以哪种类型 的数据结构存储，当引用类型和原始类型用作某个类的实例数据时所指定的缺省值。对象引用实例变量的缺省值为 null，而原始类型实例变量的缺省值与它们的类型有关。当 JAVA 程序违反 了 JAVA 的语义规则时，JAVA 虚拟机就会将发生的错误表示为一个异常。违反语义规则包括 2 种情况。一种是 JAVA 类库内置的语义检查。例如数组下标越界,会引发 IndexOutOfBoundsException;访问 null 的对象时会引发 NullPointerException。另一种情况就是 JAVA 允许程序员扩展这种语义检查，程序员可以创建自己的异常，并自由选择在何时用 throw 关推动了 Web 的迅速发展，常用的浏览器现在均支持
