Guía docente de Entornos Virtuales (M50/56/2/7)

Curso 2022/2023
Fecha de aprobación por la Comisión Académica 12/07/2022

Máster

Máster Universitario en Ingeniería Informática

Módulo

Tecnologías Informáticas 1

Rama

Ingeniería y Arquitectura

Centro en el que se imparte la docencia

E.T.S. de Ingenierías Informática y de Telecomunicación

Centro Responsable del título

International School for Postgraduate Studies

Semestre

Segundo

Créditos

4

Tipo

Obligatorio

Tipo de enseñanza

Presencial

Profesorado

  • Germán Arroyo Moreno

Tutorías

Germán Arroyo Moreno

Email
  • Primer semestre
    • Lunes 8:00 a 14:00 (Lab. R. Virtual (Ogíjares)
    • Martes 10:30 a 14:30 (Etsiit Desp. 31 3ª Planta)
    • Miércoles 17:30 a 19:00 (Etsiit Desp. 31 3ª Planta)
    • Miércoles 15:00 a 15:30 (Etsiit Desp. 31 3ª Planta)
  • Segundo semestre
    • Martes 8:00 a 11:30 (Lab. R. Virtual (Ogíjares)
    • Martes 10:30 a 14:30 (Etsiit Desp. 31 3ª Planta)
    • Miércoles 16:00 a 18:30 (Etsiit Desp. 31 3ª Planta)
    • Miércoles 15:00 a 15:30 (Etsiit Desp. 31 3ª Planta)
    • Miércoles 17:30 a 19:00 (Etsiit Desp. 31 3ª Planta)
    • Miercoles 16:00 a 18:30 (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.
    • 1.1: Concepto de entorno virtual.
    • 1.2: Percepción y sentidos. Visualización 3D.
    • 1.3: Modelos 3D. Modelos volumétricos, sólidos y de superficie.
    • 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: Métodos básicos de representación: Mallas de polígonos.
    • 2.3: Sistemas básicos de iluminación y cámaras.
    • 2.4: Modelos de generación procesal: revolución, extrusión, operaciones booleanas.
  • Tema 3: Elementos (assets) y captura de datos
    • 3.1: Nubes de puntos y capturas mediante escáneres 3D.
    • 3.2: Técnicas de desenrollado y texturas 2D.
    • 3.3: Simplificación de modelos 3D y texturización automática.
    • 3.4: Materiales y shaders de iluminación.
    • 3.5: Nuevas técnicas software y hardware para la de generación de terrenos y su optimización.
  • Tema 4: Interacción y sistemas de visualización en RV y RA
    • 4.1: Realidad virtual y percepción visual.
    • 4.2: Dispositivos de visualización e interacción.
    • 4.3: Sensores software. Sistemas de eventos y scripting.
    • 4.5: Sistemas de Realidad Aumentada.
  • Tema 5: Física y colisiones. Efectos especiales.
    • 5.1: Introducción a los motores físicos.
    • 5.2: Interacción con dispositivos de entrada y dispositivos hápticos.
    • 5.3: Técnicas de optimización.
    • 5.4: Personalización de fuerzas
    • 5.5: Efectos especiales y técnicas volumétricas.
    • 5.6: Shaders de vértices y técnicas avanzadas.

Práctico

  • Práctica 1: Introducción al entorno jerárquico.
  • Práctica 2: Creación e importación de modelos 3D.
  • Práctica 3: Introducción de cámaras, iluminación y materiales.
  • Práctica 4: Programación de 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%)
  • 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:

https://lsi.ugr.es/lsi/normativa_examenes

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:

https://lsi.ugr.es/lsi/normativa_examenes

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:

https://lsi.ugr.es/lsi/normativa_examenes

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.