网络虚拟环境与计算机应用 课程介绍

教师信息 个人信息 Name : 戴开宇 Email : kydai@fudan.edu.cn 研究方向与兴趣： 网络虚拟环境 Web技术 智能技术 助教信息： 顾敬潇 Email: 14212010005@fudan.edu.cn

课程说明 网络虚拟环境（Networked Virtual Environment) 狭义：利用计算机构造的一个真实世界的模拟，地理上分布的用户可以通过网络共享该环境，并与周围的环境以及在相互之间进行交互。 广义： 一个通过人的感知、认知、想象、思维等, 仿真和映射真实社会以及其中人的身份、思想等内容的空间。甚至可以和真实世界进行相互影响。 网络虚拟环境涉及到虚拟现实、网络技术、人机交互、智能技术、心理学等自然科学领域。也蕴含了哲学、法律等种种社会人文内涵。

课程说明 课程主旨 本课程旨在通过Internet上的虚拟环境以及网络化生存的这一饶有趣味和具有一定前沿性和综合性的领域，了解其应用和与之相关的社会，人文，计算机应用学科领域的知识以及对我们生活的影响，培养相关思维，培养兴趣并对今后的学习生活、相关应用和研究起到的促进作用 课程性质 通识教育核心课程（校精品课程，上海市重点建设课程） 纳入模块：科技进步与科学精神 展示科学与技术的思想基础和历史进程的课程 重在展示数学思想史、自然科学思想史和技术原理史，以帮助学生领会数学和科学思想的要点，形成科学探索和技术创新的精神。

课程说明 面向对象以及前续要求 对该课程有兴趣 有一定的计算机基础知识，具有一定操作能力 具有一定的自学能力，通过课堂的引导乐于动手实践，查找资料 乐于接受并跟踪学习新的知识 一定的团队合作，表达能力

关于本课程涉及的计算机内容，你了解多少？ 我对计算机相关知识基本一无所知，没有熟练操作过电脑 我从来没有写过程序，但是使用电脑进行聊天，上网，玩游戏等 我熟练使用web浏览器上网,或者熟练玩过某个网络（三维）游戏 我听说过web2.0，也用过许多典型的web2.0应用 我写过一些程序，了解程序设计的大概概念 我听说过云计算、物联网等，但不是很了解其内涵和应用 我用过一些类似3DMAX的三维制作软件 我听说过第2人生，或者还粗略玩过 我了解网络的基本知识，比如TCP/IP，URL等 我了解什么是增强虚拟现实 我写过网络程序，甚至我还写过一些网络游戏 我写过图形程序，比如编写过VRML，或者JAVA3D，OPENGL等程序。 我了解web3.0的概念。 我对网络虚拟现实的概念和应用非常熟悉，经常去web3D等网站浏览学习

课程说明 课程目的 掌握网络虚拟环境相关的概念、典型应用，以及对人们生活和文化的影响 ，了解其技术发展和进步的历史 了解相关的网络尤其是Internet和Web技术的原理历史,目前的一些发展趋势 了解网络虚拟环境中的虚拟现实技术的发展历史和趋势 初步了解网络虚拟环境 涉及的科学问题和技术，如智能技术（人工智能、人工生命） 、社交网络、情感计算；以及网络虚拟环境的构建相关技术和算法 了解并深入思考涉及到的社会、人文问题。 培养综合能力，如表达能力，组织能力，团队合作能力，自学能力，想像力和创新能力，综述和文献的查找和写作能力，基本学术思维的培养

课程内容组织 计算机应用知识 Presentation以及讨论 网络虚拟环境概述 网络,Internet,Web 虚拟现实技术 网络虚拟环境中的科学问题和关键技术 人工智能 群体智慧 社交网络与数据挖掘 情感计算 系统构建中的计算机问题，如同步问题如全局时钟、运动预测算法、Chatbot等 其他典型问题的算法 … 网络虚拟环境概述 概念，特征，以及相关知识 在各个领域里面的应用实例 几个典型的网络虚拟环境介绍 网络,Internet,Web 网络以及Internet基础知识 Web以及发展 虚拟现实技术 概述，应用 网络虚拟现实技术VRML以及X3D 网络虚拟环境中的人文问题 心理学问题如如网瘾 生理学问题 哲学问题 虚拟经济 法律问题 计算机应用知识 Presentation以及讨论

课程内容以及学时安排 课程介绍，网络虚拟环境概述 （6学时 ） 网络虚拟环境的概念、特点、发展以及形式 （文字->2D图形->虚拟现实） 网络环境对经济、文化、人们生活产生的影响 典型的虚拟环境介绍 second life Travian Cybertown …

课程内容以及学时安排 网络虚拟环境中的Internet&Web技术 （6学时 ） 网络虚拟环境中的虚拟现实技术(6学时) 网络基础 Web应用，发展趋势，如web2.0的相关应用以及对人们生活的影响 网络虚拟环境中的虚拟现实技术(6学时) 虚拟现实概念、特点与分类。图形学与人机界面 虚拟现实典型应用与项目介绍 虚拟现实对人生活、文化方面的影响 web上的虚拟现实，VRML，WebGL

课程内容以及学时安排 网络虚拟环境相关关键技术和科学问题（6课时） 人工智能/人工生命 群体智慧 社交网络与数据挖掘 情感计算 里程碑式的经典网络虚拟环境 网络虚拟环境中的虚拟智能体 chatbot（自动聊天机器人）相关介绍 构造网络虚拟环境的网络体系结构与软件体系结构 网络虚拟环境中需要解决的一些问题，如全局时钟等 相关程序设计与算法 网络虚拟环境的发展前景

课程内容以及学时安排 网络虚拟环境中的人文问题（4课时） presentation以及讨论（4课时） 心理学问题如如网瘾 生理学问题 哲学问题 虚拟经济 法律问题 … presentation以及讨论（4课时）

本门课程与通识教育 与人文学问的相关 通识教育的理念 “虚拟环境”与人文和哲学息息相关 大大改变了人们生活和工作的方式 虚拟社会中的身份和人格体现问题 互联网和虚拟社区的发展对于政治、社会、经济的影响非常深远 虚拟货币 “人肉搜索”以及网络舆情问题，又有深刻的社会和法律问题 通识教育的理念 “各门科学的基础，其实都是思想。思想主要地是在人文学问的探讨中才得到了专门的保存、滋养和阐发。”

本门课程与通识教育 课程安排激励同学们的科研能力培养和思考 通识教育的理念 引发学生的兴趣和思考 引导学生科研精神 鼓励多实践（提交作业和综述、作品） 通识教育的理念 “通识教育的基本目标，是提高学生的人文修养、打开学生的思想视野、增强其独立思考的能力和学术创新的能力，以便为其日后在某一专业领域中作出创造性成果提供可能性。”

本门课程与通识教育 对想像力的重视 通识教育的理念 “虚拟现实”本身需要结合人们的想像力和创新能力才能达到效果 与传统拓展人的能力来进步的过程不同，通过人的感知和想像力来达到效果 与心理学、神经科学，医学、生物学等学科都有很重要的联系 记忆力恢复 案件侦破 网络虚拟环境的应用取决于依托计算机技术的人们的想像力 通识教育的理念 人的心智能力的最高体现是创造性的想象力与感悟力，而想象力与感悟力的展开，恰是人文学科的学问与知识的真实内容。

本门课程与通识教育 与其他学科专业的联系 通识教育的理念 应用非常广泛，与许多专业领域可以结合 通过对虚拟人体的手术而实现对远程真的病人进行的手术案例 虚拟物理试验 虚拟军事演习 虚拟商场电子购物 … 可以帮助同学们更加好的理解本专业知识，并且从更高的视野，专业交叉的角度来探索和创新 通识教育的理念 ’通识教育’要打破分门别类的学科壁垒，以贯通人类学问与知识的共同基础…。

本门课程与通识教育 课程讲授特点 通识教育的理念 围绕网络虚拟环境，课程内容涉及了网络，Web，虚拟现实，以及计算机应用其他方向知识，但是介绍中都围绕“网络虚拟环境与计算机应用”这个主题 对计算机应用的相关介绍，结合了历史发展，轶事，生活中的应用来讲解 通识教育的理念 范围包括…若干重要的技术科学的基本历史进程，…，以帮助学生领会数学和科学思想的要点，形成科学探索和技术创新的精神。 学科的知识性内容一定会进入课程，但这些知识性内容的选取与讲授，并不追求知识信息量的系统、全面，而是依存于问题导向以及思想境界和思想方式之形成。”

本门课程与通识教育 课程讲授特点 通识教育的理念 课程课堂上都通过现实中的案例来进行讲解，并且伴有丰富的多媒体视频，以及实际的项目演示，注重交互性 鼓励学生上台介绍自己的实践作品，并且组织大家讨论 通识教育的理念 核心课程讲授的重点在于引导学生形成“问题意识”和“学术体验”，因此，课程的基本性质是“体验性”、“实践性”和“讨论性”。

参考书籍 经典教材 根据具体的一个项目编写的教材 比较偏学术化 比较偏学术化 《网络虚拟环境-设计与实现》 （国外计算机科学教材系列） 【美】 Sandeep Singhal, Michael Zyda著， 电子工业出版社，2006年6月 《DVENET分布式虚拟现实应用系统运行平台与开发工具》赵沁平著，科学出版社 ，2005

参考书籍 《数字化生存》 作者： 尼葛洛庞帝 著 胡泳等 译;出 版 社： 海南出版社; 出版时间： 1997 《数字化与人文精神》作者:鲍宗豪编；出版社:三联书店上海分店  出版日期:2003年

参考书籍 《世界是平的》 (美)托马斯.弗里德曼，  《失控：机器、社会与经济的新生物学》 凯文·凯利 (Kevin Kelly)

参考书籍 人工智能 （美）Mat Buckland   （美）霍金斯  

参考书籍 特点 对技术狂热的同学，通过编程了解技术细节有帮助 【作 者】信息产业部软件与集成电路促进中心;北京汇众益智科技有限公司 【出版日期】 2007 年8月 【出 版 社】 电子工业出版社   【丛 书 名】 国家信息技术紧缺人才培养工程游戏人才培养系列丛书 【作 者】信息产业部软件与集成电路促进中心;北京汇众益智科技有限公司

参考网络资源 Web3D: www.web3d.org

关于课程和考试的一些说明 上课 课程网址 时间：周3的6:30-8:10 教室：JB303教室 核心课程网站 精品课程网站： http://jpkc.fudan.edu.cn/s/215/ Elearning网站 http://elearning.fudan.edu.cn/ 核心课程网站 http://hexin.fudan.edu.cn/course/course.php?type=6&id=213 公共邮箱： nve2014@126.com 密码：fudan****

关于课程和考试的一些说明 授课原则 坚决禁止沉迷于课堂所介绍的相关系统 课堂讲授，结合丰富的模型演示，视频演示的多媒体辅助教学 介绍相关知识的核心思想，深入学习请参考网络资源和参考书籍 ppt和授课内容为论文写作范围 引导同学培养兴趣，从通识教育的角度来掌握思想，提高智识 要求大家积极的自学，实践，查找文献并共享所得 考虑到选课同学的不同专业，可以选择考核的不同侧重面 强调互动性，大家参与其中！

关于课程和考试的一些说明 考核（暂定） 文献综述或者程序设计 (60%) 平时 (40%) 可能笔试 通过自学，文献查找，提交和课堂某一主旨相关的文献综述 主要是自己的工作，可以是阅读文献后的综合比较 严禁抄袭！ 或者实践后的一些自己创作的作品，编写的程序 平时 (40%) 出勤(10-20%) 提交的作业（学习或者实践心得）(10-20 %) 整个学期共3个小作业 Or Presentation (10-20%) 可能笔试 提交的作业和综述中涉及参考其他文献的，给出引用，尽量参考英文经典文献

关于课程和考试的一些说明 目的 安排 讨论 Presentation说明 由助教进行组织，就课堂的内容，进行资料阅读进行讨论，或者上机实验 培养搜集资料，制作ppt并做Presentation的能力 激发自我学习最新内容以及的能力和兴趣 共享知识，增加交流和讨论 安排 课程给出参考topics, 可以提出自己的topic 时间： 15-20分钟一个topic