Guía docente de Entornos Virtuales (M50/56/3/7)
Máster
Módulo
Rama
Centro en el que se imparte la docencia
Centro Responsable del título
Semestre
Créditos
Tipo
Tipo de enseñanza
Profesorado
- Germán Arroyo Moreno
Tutorías
Germán Arroyo Moreno
Email- Tutorías 1º semestre
- Jueves 15:00 a 15:30 (Etsiit Desp. 31 3ª Planta)
- Jueves 17:30 a 18:30 (Etsiit Desp. 31 3ª Planta)
- Viernes 13:30 a 15:00 (Etsiit Desp. 31 3ª Planta)
- Viernes 8:30 a 11:30 (Etsiit Desp. 31 3ª Planta)
- Tutorías 2º semestre
- Martes 15:30 a 17:30 (Etsiit Desp. 31 3ª Planta)
- Martes 9:30 a 13:30 (Etsiit Desp. 31 3ª Planta)
Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Máster)
Sistemas de visualización, Sistemas de interacción, Técnicas de aceleración de la visualización, Realidad aumentada en dispositivos móviles, Interfaces de usuario para realidad aumentada, Realidad mixta, Aplicaciones.
Prerrequisitos y/o Recomendaciones
Recomendaciones:
- Conocimientos básicos de informática gráfica y OpenGL o Direct3D.
Competencias
Competencias Básicas
- CB6. Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
- CB7. 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.
- CB8. Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
- CB9. Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
- CB10. 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.
Resultados de aprendizaje (Objetivos)
- Adquirir conocimientos sobre las metodologías y tecnologías relacionadas con nuevas formas de interacción y visualización en el contexto de
- la informática gráfica.
- Aprender a usar y desarrollar software para realidad virtual y aumentada.
- Aprender a desarrollar aplicaciones con interacción háptica.
- Capacidad para desarrollar aplicaciones que usen visualización interactiva
- Conocer y saber programar hardware gráfico.
Programa de contenidos Teóricos y Prácticos
Teórico
- Tema 1: Introducción a los Entornos Virtuales
- 1.1 Concepto de Entorno Virtual
- 1.2 Percepción y Sentidos en RV/RA
- 1.3 Modelos 3D y sus Representaciones
- 1.4 Sistemas de Interacción 2D y 3D
- Tema 2: Arquitectura y Modelos para Entornos Virtuales
- 2.1 Grafos de Escena y Modelos Jerárquicos
- 2.2 Modelos de Representación 3D Avanzados
- 2.3 Cámaras, Transformaciones y Normales
- 2.4 Texturizado y Parametrización UV
- Tema 3: Fundamentos de Animación
- 3.1 Líneas de Tiempo, Fotogramas y Fotogramas Clave
- 3.2 Delta Time, Velocidad y Aceleración
- 3.3 Tipos de Interpolación
- 3.4 Curvas de Animación
- 3.5 Animación Multidimensional
- Tema 4: Iluminación y Materiales
- 4.1 Introducción a la Iluminación
- 4.2 Modelos de Iluminación Básica
- 4.3 Técnicas Avanzadas de Normales: Normal-mapping, Bump-mapping, Baking
- 4.4 Shaders
- Tema 5: Interacción en Entornos Virtuales
- 5.1 Sistemas de Eventos
- 5.2 Entity Component System (ECS)
- 5.3 Grupos y Capas de Interacción
- Tema 6: Física y Colisiones
- 6.1 Introducción a los Motores Físicos
- 6.2 Integradores y Sistemas Dinámicos
- 6.3 Cuerpos Rígidos, Colisiones y Fuerzas Personalizadas
- 6.4 Capas y Áreas de Colisión
- Tema 7: Efectos Visuales y Sistemas de Iluminación Avanzados
- 7.1 Sistemas de Partículas
- 7.2 Sprites, Spritesheets y Billboards
- 7.3 Efectos Visuales y Post-Procesado
- 7.4 Raycasting, Modelos Volumétricos Avanzados e Iluminación Realista (BDRF)
- Tema 8: Sistemas de Realidad Virtual y Realidad Aumentada
- 8.1 Percepción y Visión Estereoscópica
- 8.2 Seguridad en RV: Límites y Motion Sickness
- 8.3 Plataformas y Herramientas para RV y RA
- 8.4 Técnicas de Optimización en Tiempo Real
- 8.5 Sistemas de Interacción Háptica.
Práctico
- Práctica 1: Introducción a la Estructura Jerárquica
- Práctica 2: Creación e Importación de Modelos 3D
- Práctica 3: Implementación de Cámaras, Iluminación y Materiales
- Práctica 4: Programación en Entornos Virtuales
- Práctica 5: Simulación Física y Sensores
Bibliografía
Bibliografía fundamental
- John Vince: Introduction to Virtual Reality. Springer 2013
- Dalai Fellinto: Mike Pan. Game development with blender. Cengage Learning, 2013.
- Alan B. Craig: Understanding Augmented Reality: Concepts and Applications. Morgan Kaufmann 2013.
- Jacobo Rodríguez: GLSL Essentials. Packt Publishing 2013
- Hanan Samet: Foundations of Multidimensional and Metric Data Structures (The Morgan Kaufmann Series in Computer Graphics). Morgan Kaufmann 2006.
- Elmar Langetepe, Gabriel Zachmann: Geometric Data Structures for Computer Graphics. A K Peters/CRC Press 2006.
- Fore June: An Introduction to 3D Computer Graphics, Stereoscopic Image, and Animation in OpenGL and C/C++. CreateSpace Independent Publishing Platform 2011.
- S.K. Gupta, D.K. Anand, J.E. Brough, M. Schwartz, and R.A. Kavetsky. Training in Virtual Environments: A Safe, Cost-Effective, and Engaging Approach to Training. CALCE EPSC Press, College Park, July 2008.
Bibliografía complementaria
- M. C. Lin, M.A. Otaduy: Haptic Rendering. A.K. Peters 2008.
- Mario Zechner: Beginning Android Games. Apress 2011.
- Rui Wang, Xuelei Qian: OpenSceneGraph 3.0: Beginner's Guide. Packt Publishing 2010.
- Fisher Gordon: Blender 3D Basics. Packt Publishing 2012.
- Kevin Brothaler: OpenGL ES 2 for Android: A Quick-Start Guide (Pragmatic Programmers). Pragmatic Bookshelf 2013.
- Jens Grubert: Augmented Reality for Android Application Development. Packt Publishing 2013.
Enlaces recomendados
La gestión administrativa y contenidos docentes de la asignatura se realiza a través de la
plataforma PRADO: http://prado.ugr.es
Metodología docente
Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final.)
Evaluación Ordinaria
Elementos evaluables
- Ejercicios teórico-prácticos: a lo largo del cursos se propondrán ejercicios teóricos y prácticos sobre aspectos conceptuales e instrumentales de la asignatura (peso en la evaluación final 20%), se podrá requerir defensa de los ejercicios
- Ejercicios prácticos: se evaluará el resultado entregado de cada práctica y la defensa (en su caso) de cada una de ellas (peso en la evaluación final 50%)
- Examen final: Examen de teoría sobre supuestos conceptuales para aplicar los conceptos aprendidos en la asignatura (peso en la evaluación final 30%)
La asistencia a clase no es obligatoria pero es RECOMENDADA.
Calificación final
La calificación final de la asignatura será la media ponderada de los ejercicios teóricos, prácticos y el examen final.
• Todos los ejercicios tendrán una fecha límite de entrega. Los ejercicios entregados pasada la fecha límite sin causa justificada no serán evaluados.
Todo lo relativo a la evaluación se regirá por la Normativa de evaluación y calificación de los estudiantes vigente en la Universidad de Granada, que puede consultarse en:
Evaluación Extraordinaria
La evaluación en las convocatorias extraordinarias se realizará mediante un examen teórico (peso 30%) y la entrega de las prácticas y ejercicios teórico-prácticos y su defensa en caso de ser necesaria (peso 70%).
Todo lo relativo a la evaluación se regirá por la Normativa de evaluación y calificación de los estudiantes vigente en la Universidad de Granada, que puede consultarse en:
Evaluación única final
La evaluación en las convocatoria única se realizará mediante un examen teórico (peso 30%) y la entrega de las prácticas y ejercicios teórico-prácticos y su defensa en caso de ser necesaria (peso 70%).
Todo lo relativo a la evaluación se regirá por la Normativa de evaluación y calificación de los estudiantes vigente en la Universidad de Granada, que puede consultarse en:
Información adicional
- Las defensas podrán realizarse de forma telemática en caso de no poder realizarse presencialmente.
- Los exámenes y ejercicios se realizarán y entregarán mediante la plataforma PRADO.
- Las prácticas se entregarán por la plataforma PRADO o mediante cuenta Google Drive de la UGR.