Realitat Virtual i Augmentada

Esteu aquí

Crèdits
6
Tipus
Obligatòria d'especialitat (Gràfics i Realitat Virtual)
Requisits
Aquesta assignatura no té requisits, però té capacitats prèvies
Departament
CS
Aquest curs presenta els algoritmes i tècniques necessàries per desenvolupar i desplegar aplicacions de realitat virtual i realitat augmentada. El curs cobrirà VR i maquinari AR, visió estereoscòpica, VR AR i el desenvolupament de programari, interfícies d'usuari 3D i presència.

Professors

Responsable

  • Carlos Andujar Gran ( )

Altres

  • Marta Fairen Gonzalez ( )
  • Nuria Pelechano Gomez ( )

Hores setmanals

Teoria
3
Problemes
0
Laboratori
1
Aprenentatge dirigit
0.15
Aprenentatge autònom
7.4

Competències

Competències Tècniques de cada especialitat

Gràfics i realitat virtual

  • CEE1.2 - Capacitat de comprendre i saber aplicar les tecnologies actuals i les que en el futur es facin servir per a l'avaluació, implementació i explotació d'entorns de realitat virtual i/o augmentada, i d'interfícies d'usuari 3D basades en dispositius d'interacció natural.

Competències Tècniques Generals

Genèriques

  • CG1 - Capacitat per aplicar el mètode científic en l'estudi i anàlisi de fenòmens i sistemes en qualsevol àmbit de la Informàtica, així com en la concepció, disseny i implantació de solucions informàtiques innovadores i originals.

Competències Transversals

Raonament

  • CTR6 - Capacitat de raonament crític, lògic i matemàtic. Capacitat de resoldre problemes en la seva àrea d'estudi. Capacitat d'abstracció: capacitat de crear i utilitzar models que reflecteixin situacions reals. Capacitat de dissenyar i realitzar experiments senzills, i analitzar-ne i interpretar-ne els resultats. Capacitat d'anàlisi, de síntesi i d'avaluació.

Objectius

  1. Understand the elements, architecture, input and output devices of virtual and augmented reality systems.
    Competències relacionades: CEE1.2,
  2. Be able to develop and evaluate 3D interactive applications involving stereoscopic output, virtual reality hardware and 3D user interfaces.
    Competències relacionades: CEE1.2, CTR6, CG1,

Continguts

  1. Sistemes de RV
    RV com a disciplina. Elements bàsics d'un sistema de realitat virtual. Arquitectura dels sistemes de realitat virtual.
  2. VR hardware
    VR input hardware: tracking systems, motion capture systems, data gloves. VR output hardware: visual displays.
  3. Stereoscopic Vision
    Fundamentals of the human visual system. Depth cues. Stereopsis. Retinal disparity and parallax. Synthesis of stereo pairs. Pipeline for stereo images.
  4. Haptic rendering
    Haptic sense. Haptic devices. Algorithms for haptic rendering
  5. VR software development
    Challenges in VR software development. Windowing, viewing, input/output and networking issues. Master/slave and Client/server architectures. Cluster rendering. VR Juggler and XVR. Game Engines and available sdk to develop VR applications for different hardware (HTC VIVE, Oculus, Google VR).
  6. AR software development
    AR software. Camera parameters and camera calibration. Marker-based augmented reality. Pattern recognition. AR Toolkit
  7. 3D user interfaces
    Why 3D user interfaces. Major user tasks in VE. Interaction techniques for selection, manipulation and navigation. 3DUI evaluation.
  8. Presence
    Presence: concept, definition, measurement and applications.

Activitats

Activitat Acte avaluatiu


VR project

Development of a programing project using a game engine and google VR software to run it on a smarphone inside a head set.
Objectius: 2
Continguts:
Teoria
2h
Problemes
0h
Laboratori
4h
Aprenentatge dirigit
4h
Aprenentatge autònom
8h

Projecte Estereoscopia

Development of a project with sterescopy
Objectius: 1 2
Continguts:
Teoria
2h
Problemes
0h
Laboratori
4h
Aprenentatge dirigit
4h
Aprenentatge autònom
8h

AR Project

Development of a project for Augmented Reality applications using ARToolkit or Unity.
Objectius: 1
Continguts:
Teoria
2h
Problemes
0h
Laboratori
4h
Aprenentatge dirigit
4h
Aprenentatge autònom
8h

Examen parcial

Midterm exam
Objectius: 1
Continguts:
Teoria
2h
Problemes
0h
Laboratori
0h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
19h

Teoria
2h
Problemes
0h
Laboratori
0h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
25h

Teoria
26h
Problemes
0h
Laboratori
0h
Aprenentatge dirigit
8h
Aprenentatge autònom
0h

Presentació estudiants

Student presentation

Teoria
4h
Problemes
0h
Laboratori
0h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
10h

Metodologia docent

The course is based on weekly theory classes explaining the course concepts, techniques and algorithms.

The students will have to complete weekly assignments. The assigments require the student to read and analyse a few papers about the course topics and to answer questions or solve problems on the subject.

The students will have to complete a programming project involving the development of a moderate-complexity VR or AR application.

The course assumes advanced knowledge of the C++ language and OpenGL and GLSL APIs.

Mètode d'avaluació

The course assessment is based on three types of activities:

- 3 Programming project ( P1, P2, P3)
- Midterm exam ( MT )
- Final exam ( F )
- Presentation ( Pr )

Grade = 0.15*P1+ 0.15*P2 + 0.15*P3 + 0.10*Pr + max(0.20*MT+0.25*F, 0.45*F)

Bibliografia

Bàsica:

Web links

Capacitats prèvies

The course assumes advanced C++ and or C# programming skills, as well as computer graphics knowledge (OpenGL and GLSL knowledge required).
Also convenient to be familiar with Unity.

Addenda

Continguts

NO HI HA CANVIS RESPECTE LA INFORMACIÓ PUBLICADA A LA GUIA DOCENT NO CHANGES REGARDING THE INFORMATION PUBLISHED IN THE TEACHING GUIDE

Metodologia docent

NO HI HA CANVIS RESPECTE LA INFORMACIÓ PUBLICADA A LA GUIA DOCENT NO CHANGES REGARDING THE INFORMATION PUBLISHED IN THE TEACHING GUIDE

Mètode d'avaluació

NO HI HA CANVIS RESPECTE LA INFORMACIÓ PUBLICADA A LA GUIA DOCENT NO CHANGES REGARDING THE INFORMATION PUBLISHED IN THE TEACHING GUIDE

Pla de contingència

Si no es poguessin fer les classes presencials, llavors es farien vídeos de les classes de teoria i es posarien els links al Racó. Per als Laboratoris, es resoldran dubtes via correu electrònic o google meets. Els examens si no poguessin ser presencials es farien via Atenea, i les presentacions via google meets. If face-to-face classes were not possible, then there will be videos of the classes available online. For the labs, questions will be answered with google meets during class hours. The exams will be done via Atenea, and the students' presentations using google meets.