Sistemas Gráficos Interactivos

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Créditos
6
Tipos
Obligatoria
Requisitos
Esta asignatura no tiene requisitos, pero tiene capacidades previas
Departamento
CS
Este curso presenta los algoritmos y las técnicas necesarias para desarrollar y desplegar aplicaciones de Realidad Virtual y Realidad Aumentada. El curso tratará sobre hardware VR y AR, visión estereoscópica, desarrollo de software VR, interfaces de usuario 3D, animación de personajes y presencia.

Profesorado

Responsable

  • Marta Fairen Gonzalez ( )

Otros

  • Alejandro Beacco Porres ( )
  • Alejandro Ríos Jerez ( )
  • Alvaro Vinacua Pla ( )
  • Antonio Chica Calaf ( )
  • Carlos Andujar Gran ( )
  • Nuria Pelechano Gomez ( )
  • Pere Pau Vázquez Alcocer ( )

Horas semanales

Teoría
2
Problemas
0
Laboratorio
2
Aprendizaje dirigido
0
Aprendizaje autónomo
0

Competencias

Competencias Técnicas de cada especialidad

Específicas

  • CTE1 - Capacidad para modelar, diseñar, definir la arquitectura, implantar, gestionar, operar, administrar y mantener aplicaciones, redes, sistemas, servicios y contenidos informáticos.
  • CTE10 - Capacidad para utilizar y desarrollar metodologías, métodos, técnicas, programas de uso específico, normas y estándares de computación gráfica.
  • CTE11 - Capacidad para conceptualizar, diseñar, desarrollar y evaluar la interacción persona-ordenador de productos, sistemas, aplicaciones y servicios informáticos.
  • CTE12 - Capacidad para la creación y explotación de entornos virtuales, y para la creación, gestión y distribución de contenidos multimedia.

Competencias Transversales

Básicas

  • CB6 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
  • CB9 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

Objetivos

  1. Conocer el concepto de personaje, y cómo se hace la simulación del movimiento de este personaje en un entorno gráfico, así como los problemas que aparecen en la simulación de multitudes.
    Competencias relacionadas: CTE1, CTE10, CTE12,
  2. Aprender todos los conceptos relacionados con la Realidad Virtual y Aumentada, su arquitectura y el software y hardware relacionado.
    Competencias relacionadas: CTE1, CTE10, CTE12, CB6, CB9,
  3. Ser capaces de desarrollar una aplicación sobre un entorno virtual o real + virtual con interacción 3D.
    Competencias relacionadas: CTE1, CTE10, CTE11, CTE12, CB9,
  4. Conocer los conceptos de interacción 3D, usabilidad en sistemas de Realidad Virtual y Aumentada, y presencia.
    Competencias relacionadas: CTE1, CTE11, CTE12,

Contenidos

  1. Animación de personajes.
    Avatares. Simulación de movimiento de un personaje. Evitar colisiones. Simulación de multitudes.
  2. Realidad Virtual - Introducción y arquitectura.
    Arquitectura de un sistema de Realidad Virtual. Aplicaciones.
  3. Realidad Virtual - Dispositivos.
    Dispositivos de entrada. Dispositivos de salida. Hápticos.
  4. Realidad Virtual - Estereoscop
    Conceptos de percepción de profundidad. Generación del par estereoscópico. Estéreo activo y estéreo pasivo.
  5. Realidad Virtual - Software
    Software de Realidad Virtual. VR-Juggler. XVR.
  6. Realidad Aumentada
    Concepto de realidad aumentada. Diferentes arquitecturas. Software: AR-Toolkit.
  7. Interfaces de usuario 3D.
    Interfaces de usuario 3D. Selección y manipulación de objetos. Navegación y control de la aplicación.
  8. Usabilidad y presencia.
    Evaluación de la usabilidad. Tests de usabilidad. Sensación de presencia.
  9. Rendering háptico
    Sentit del tacte. Dispositius hàptics. Algoritmes per rendering haptic.
  10. Realidad Aumentada - Software
    Software de Realitat Augmentada.

Actividades

Actividad Acto evaluativo


Animación de personajes

Avatares. Simulación de movimiento de un personaje. Evitar colisiones. Simulación de multitudes.
Objetivos: 1
Contenidos:
Teoría
4h
Problemas
0h
Laboratorio
0h
Aprendizaje dirigido
0h
Aprendizaje autónomo
4h

Examen Parcial

Examen escrito de la parte vista hasta el momento a la asignatura.
Objetivos: 2
Semana: 9
Teoría
2h
Problemas
0h
Laboratorio
0h
Aprendizaje dirigido
0h
Aprendizaje autónomo
10h

Realidad Virtual - Introducción y arquitectura.

Arquitectura de un sistema de Realidad Virtual. Aplicaciones.
Objetivos: 2
Contenidos:
Teoría
4h
Problemas
0h
Laboratorio
0h
Aprendizaje dirigido
0h
Aprendizaje autónomo
4h

Realidad Virtual - Dispositivos.

Dispositivos de entrada. Dispositivos de salida. Hápticos.
Objetivos: 2
Contenidos:
Teoría
4h
Problemas
0h
Laboratorio
0h
Aprendizaje dirigido
0h
Aprendizaje autónomo
4h

Realidad Virtual - Estereoscopía

Conceptos de percepción de profundidad. Generación del par estereoscópico. Estéreo activo y estéreo pasivo.
Objetivos: 2
Contenidos:
Teoría
2h
Problemas
0h
Laboratorio
0h
Aprendizaje dirigido
0h
Aprendizaje autónomo
2h

Realidad Virtual - Software

Software de Realidad Virtual.
Objetivos: 2 3
Contenidos:
Teoría
0h
Problemas
0h
Laboratorio
8h
Aprendizaje dirigido
0h
Aprendizaje autónomo
8h

Realidad Aumentada

Concepto de realidad aumentada. Diferentes arquitecturas.
Objetivos: 2 3
Contenidos:
Teoría
4h
Problemas
0h
Laboratorio
0h
Aprendizaje dirigido
0h
Aprendizaje autónomo
4h

Interfaces de usuario 3D.

Interfaces de usuario 3D. Selección y manipulación de objetos. Navegación y control de la aplicación.
Objetivos: 4
Contenidos:
Teoría
6h
Problemas
0h
Laboratorio
0h
Aprendizaje dirigido
0h
Aprendizaje autónomo
6h

Usabilidad y presencia.

Evaluación de la usabilidad. Tests de usabilidad. Sensación de presencia.
Objetivos: 4
Contenidos:
Teoría
4h
Problemas
0h
Laboratorio
0h
Aprendizaje dirigido
0h
Aprendizaje autónomo
4h

Examen Parcial 2

Examen parcial de la segunda parte teórica y de ejercicios de la asignatura.
Objetivos: 2 4 3 1
Semana: 13
Teoría
2h
Problemas
0h
Laboratorio
0h
Aprendizaje dirigido
0h
Aprendizaje autónomo
10h

Práctica Realidad Virtual

Ejercicio práctico sobre Realidad Virtual
Objetivos: 2 3
Semana: 10
Teoría
0h
Problemas
0h
Laboratorio
0h
Aprendizaje dirigido
0h
Aprendizaje autónomo
17h

Práctica de Realidad Aumentada

Ejercicio práctico sobre Realidad Aumentada
Objetivos: 2 4 3
Semana: 15
Teoría
0h
Problemas
0h
Laboratorio
0h
Aprendizaje dirigido
0h
Aprendizaje autónomo
17h

Rendering háptico



Teoría
2h
Problemas
0h
Laboratorio
0h
Aprendizaje dirigido
0h
Aprendizaje autónomo
2h

Realidad Aumentada - Software



Teoría
0h
Problemas
0h
Laboratorio
8h
Aprendizaje dirigido
0h
Aprendizaje autónomo
8h

Metodología docente

La metodología docente estará basada en clases semanales de teoría (2h) y quincenales de laboratorio (2h cada quince días).

En las clases de teoría se introducirán los conceptos de la asignatura y se cuando proceda se realizarán ejercicios o ejemplos que pueda ayudar a la consecución de los conceptos teóricos y prácticos.

Se espera que los estudiantes se preparen los materiales adicionales que se proporcionarán durante el curso en forma de apuntes o referencias (bibliográficas o por web) de cara a preparar los exámenes y las prácticas de laboratorio.

En las sesiones de laboratorio, se introducirá el software a utilizar y se plantearán las prácticas que el alumno deberá desarrollar y entregar. Una parte del tiempo de laboratorio se dedicará a que los estudiantes resuelvan las prácticas planteadas con ayuda del profesor.

Método de evaluación

La evaluación de la asignatura vendrá dada por la conjunción de una parte teórica y una parte más práctica.

La parte teórica se evaluará con 2 exámenes escritos, el primero en la semana 7 del curso y el segundo a la semana 14. Ambos contarán un 50% de la nota de la parte teórica de la asignatura.

NT = 0.5 * NPrimerExamen + 0.5 * NSegonExamen

La parte práctica se evaluará mediante dos partes: la primera evaluará todo lo que tiene que ver con Realidad Virtual (NP1) y el segundo la Realidad Aumentada así como la usabilidad y la interacción 3D (NP2). Las dos notas de las partes prácticas también coptaram un 50% cada una.

NP = 0.5 * NP1 + 0.5 * NP2

Finalmente la nota final de la asignatura se calculará como un 40% de la parte práctica y un 60% de la parte teórica. Por lo tanto la nota final será:

NF = 0.4 * NP + 0.6 * NT

Bibliografía

Básica:

Capacidades previas

Capacidades equivalentes a la asignatura IDI del Grado de Informática:

- Conocer los conceptos básicos de Gráficos por Computador.

- Ser capaz de programar en un lenguaje de programación de alto nivel y orientado a objetos (C++ o C#).

- Conocer conceptos de álgebra lineal, en particular de transformaciones geométricas y fundamentos de cálculo matricial.