Course Director:
Spyros Vosinakis
Course Code:
9554
Educational Units:
4
ECTS Units: 5
Type:
Compulsory Stream 1 (ΥΕΚ1)
Direction:
Interactive Systems Design
Semester:
08 (Spring)
Hours:
2 hours lecture
and
2 hours lab
Αντικείμενο του μαθήματος είναι η μελέτη των τεχνολογιών και η κατανόηση των διαδικασιών σχεδίασης, ανάπτυξης και αξιολόγησης συστημάτων Εικονικής και Επαυξημένης Πραγματικότητας.
Στα μαθήματα εξετάζονται και αναλύονται διάφορες περιπτώσεις συστημάτων συμπεριλαμβανομένων των περιβαλλόντων εμβύθυσης (immersive), επιφάνειας εργασίας (desktop), επαυξημένης πραγματικότητας (AR), καθώς και οι εικονικοί κόσμοι (Virtual Worlds). Μελετώνται θέματα απεικόνισης, συνθετικής κίνησης (animation), φυσικής μοντελοποίησης, κίνησης συνθετικών χαρακτήρων, αλληλεπίδρασης, κλπ.
Το εργαστήριο του μαθήματος εστιάζει στην ανάπτυξη διαδραστικών συστημάτων στο περιβάλλον Unity.
- Εισαγωγή στην Εικονική Πραγματικότητα: εισαγωγή στις βασικές έννοιες, τις μεθόδους ταξινόμησης και τις εφαρμογές συστημάτων Εικονικής Πραγματικότητας.
- Απεικόνιση: αναλύονται τα διάφορα μοντέλα αναπαράστασης του περιβάλλοντος, παρουσιάζονται θέματα γεωμετρικής μοντελοποίησης, απεικόνισης και σύνθεσης της σκηνής.
- Συνθετική Κίνηση: γίνεται παρουσίαση των μεθόδων animation που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την μετακίνηση των αντικειμένων και των χαρακτήρων.
- Φυσική Προσομοίωση: αναλύονται θέματα μοντελοποίησης φυσικών νόμων και αναγνώρισης σύγκρουσης και αντίδρασης (collision detection and response), που είναι απαραίτητα σε αληθοφανή εικονικά περιβάλλοντα.
- Συνθετικοί χαρακτήρες: γίνεται εισαγωγή στην έννοια των αυτόνομων συνθετικών χαρακτήρων και στις σχετικές τεχνολογίες που τους συνοδεύουν.
- Υλικό: παρουσιάζεται διεξοδικά και το υλικό εικονικής πραγματικότητας, όπως γάντια δεδομένων (data gloves) και οθόνες προσαρμοσμένες στο κεφάλι (head mounted displays).
- Σχεδίαση, Ανάπτυξη και Αξιολόγηση: δίνεται έμφαση στις μεθοδολογίες σχεδίασης και αξιολόγησης συστημάτων εικονικής πραγματικότητας, σε θέματα σχεδίασης μεταφορών και αλληλεπιδράσεων, καθώς και σε μεθοδολογίες ανάπτυξης.
- Εργαστήριο: παρουσιάζεται το περιβάλλον Unity και η γλώσσα C#, με τα οποία καλούνται οι φοιτητές να σχεδιάσουν ένα εικονικό περιβάλλον και τις σχετικές αλληλεπιδράσεις. Παρουσιάζονται ειδικά τεχνολογικά θέματα, όπως η φυσική αλληλεπίδραση μέσω ειδικών αισθητήρων, και η επαυξημένη πραγματικότητα.
Οι φοιτητές μπορούν να:
- Περιγράψουν τις βασικές αρχές και θεμελιώδεις έννοιες της Εικονικής Πραγματικότητας
- Προσδιορίσουν τις δυνατότητες της Εικονικής Πραγματικότητας ως προηγμένο μέσο επικοινωνίας-ανθρώπου υπολογιστή.
- Κατανοήσουν τις διαφορές ως προς την τεχνολογική σύνθεση, τις προσφερόμενες λειτουργίες και την εμπειρία του χρήστη των διαφόρων συστημάτων Εικονικής και Επαυξημένης Πραγματικότητας (συστήματα εμβύθισης, προβολής, επιφάνειας εργασίας, βασισμένα σε φορητές συσκευές, κ.α.)
- Σχεδιάσουν κατάλληλη σύνθεση συστήματος, λειτουργίες και διεπαφή Εικονικής Πραγματικότητας σε απλά ή σύνθετα προβλήματα σε διάφορους χώρους εφαρμογής
- Κατανοήσουν τις θεωρητικές αρχές και την πρακτική εφαρμογή των γνωστών μεθοδολογιών σχεδίασης, ανάπτυξης και αξιολόγησης εφαρμογών εικονικής πραγματικότητας.
- Αναπτύξουν λειτουργικά πρωτότυπα σε σύγχρονα περιβάλλοντα ανάπτυξης εικονικής και επαυξημένης πραγματικότητας.
- Αξιολογήσουν μια εφαρμογή εικονικής πραγματικότητας ως προς τον βαθμό παρουσίας (presense), την ευχρηστία και την αποτελεσματικότητά της.
- Βοσινάκης, Σ. (2015): Εικονικοί Κόσμοι. Εκδόσεις Ελληνικών Ακαδημαϊκών Βιβλιοθηκών.
- Sherman, W., Craig, A. (2002): Understanding Virtual Reality: Interface, Application and Design. Morgan Kaufmann.
- Burdea, G., Coiffet, P. (2003): Virtual Reality Technology. Wiley.
- Vince, J. (2013): Introduction to Virtual Reality. Springer.
- Συναφή επιστημονικά περιοδικά:
- Virtual Reality, Springer
- Presence: Teleoperators & Virtual Environments, MIT Press