Ciencias de la Computación (plan 2013) 2023-2

Optativas, Realidad Virtual

Realidad Virtual

Liga Clase 1 de Febrero

https://cuaieed-unam.zoom.us/j/86716267576

Profesora Ana Luisa Solís Gonalez Cosío

Metodología de Curso

Las clases se llevarán acabo utilizando Zoom.

Ana Luisa Solis Gonzalez Cosio le está invitando a una reunión de Zoom programada.

Tema: Sala de reuniones personales de Ana Luisa Solis Gonzalez Cosio

Unirse a la reunión Zoom

https://us06web.zoom.us/j/5422662041?pwd=MzllUG5NaGgvNWxWckxWcXRleWwzUT09

ID de reunión: 542 266 2041

Código de acceso: 112233

El curso se desarrollará con el apoyo del Classroom, la clave se proporcionará en la reunión en Zoom.

Todo el material del curso estará disponible en el Classroom

Introducción

La Realidad Virtual es una de las áreas mas innovadoras actualmente y esta involucrada en diferentes áreas ya sea en el area de entretenimiento como en simulaciones, entrenamiento, vimulacion de ambientes con humanos virtuales, en el área médica. Así que és curso es una introducción a la Realidad Virtual, los dispositivos de entrada / salida, las API de realidad virtual, a los fundamentos, la tecnología .

Así como, las técnicas de interacción 3D, modelado y simulación, los estudios de usuarios, la realidad aumentada, las

aplicaciones del mundo real de la Realidad Virtual.

Objetivo General

1 El alumno obtendrá una compresión amplia de la disciplina de RV, incluyendo hardware, software, percepción humana y una amplia gama de aplicaciones.

2. El alumno obtendrá una compresión de los principios fundamentales y los problemas de diseño que participan en la construcción de un sistema de RV y sus aplicaciones.

3. El alumno adquirirá experiencia práctica mediante el desarrollo de software de realidad virtual que utiliza una plataforma de Realidad Virtual existente,

Plataforma: Windows, debido a que los dispositivos de interacción y los lentes de Realidad Virtual funcionan en Windows.

Software: Unity para la creación de los ambientes Virtuales , Vuforia para Realidad Aumentada

Hardware: Cardboard, Meta Quest 2, Leap Motion, Kinect , Camaras

Evaluación

• Desarrollo de Subproyectos 30%

• Exposiciones y participación - 15%

• Desarrollo del Proyecto final - 30%

• Tareas y Examenes 25%

.

Desarrollo tematico

( en evaluación)

1. Introduccion.

Estudiar los factores que permiten crear sistemas para establecer una buena comunicación

entre el humano y el Sistema de Realidad Virtual. Se estudiaran aspectos relacionadas

con factores de eficiencia en los mundos virtuales como son el analisis de las

caractersticas de las tareas, de los usuarios, la fisiologa humana sensorial y motora,

la interaccion multimodal y la posible necesidad dediseñar nuevas metaforas. Estudiar

los aspectos de la salud y cuestiones de seguridad como son los mareos y efectos secundarios

pssiologicos nocivos y el impacto social de la tecnologa. Estos factores son

estudiados para obtener un diseño eficaz de los entornos virtuales.

1.1. Introduccion.

1.2. Eficiencia del desempeño humano en ambientes virtuales.

1.3. Diseño de ambientes virtuales relacionados con las limitaciones sensoriales humanas.

1.4. Aspectos de interaccion multimodal.

1.5. Diseño de metaforas en ambientes virtuales.

1.6. Salud y seguridad en ambientes virtuales.

1.7. Impacto social de la realidad virtual.

1.8. Inmersion en ambientes virtuales.

1.9. Tareas y presencia en ambientes virtuales.

2. Vision humana.

Entender el sistema visual humano para que los dispositivos de despliegue, lentes o

nuevos dispositivos o la creacion de las imagenes, puedan ser interpretadas por los

humanos.

2.1. Sistema visual humano.

3. Dispositivos de despliegue de imagen.

Caracterizar los distintos dispositivos para producir imagenes para ambientes virtuales

de acuerdo al tipo de imagen producida, resolucion, campo visual, tecnologa de la

pantalla, entre otros factores.

3.1. Cascos y lentes.

3.2. Pantallas y domos.

3.3. Instalaciones CAVE.

3.4. Mesas interactivas.

4. Vision estereopar 3D.

Entender los fundamentos de la estereoscopia y la autoestereocopia y su implementación

4.1. Introduccion.

4.2. Percepcion de la profundidad humana y estereoscopa.

4.3. Estereo y disparidad binocular.

4.4. Implementado estereoscopia usando paralaje.

4.5. Autoestereoscopa.

5. Introduccion al software de Realidad Virtual.

Conocer las diferentes opciones para desarrollar ambientes virtuales y programar aplicaciones

en una de las plataformas del curso.

5.1. Introduccion.

5.2. Programacion de ambientes virtuales.

5.3. Programando modelos.

5.4. Manejo de modelos. scenegraphs .

5.5. Simulacion y animacion.

6. Ambientes virtuales compartidos.

Comprender los fundamentos y la programacion para desarrollar ambientes virtuales

compartidos.

6.1. Programando para distribuir ambientes virtuales.

7. Rastreo de posicion y postura.

Entender la tecnologa que permite hacer rastreo para poder denir la posicion y orientaci

on en tiempo real de objetos que se mueven en un mismo marco de referencia.

7.1. Rastreo de posicion tridimensional.

7.2. Rastreo mecanico.

7.3. Rastreo magnetico.

7.4. Rastreo optico.

7.5. Guantes.

7.6. Integracion en sistemas de realidad virtual.

8. Modelado y animacion de la obtencion de objetos en un ambiente virtual.

Creacion de ambientes virtuales incorporando humanos virtuales para realizar tareas

especicas e interaccionar con objetos en el ambiente para llevar a cabo los objetivos

planeados.

8.1. Incorporacion de humanos virtuales.

8.2. Incorporacion de tareas.

8.3. Planeacion de movimiento.

8.4. Sensores y comportamientos.

9. Dispositivos hapticos.

Conocer la tecnologa asociada a los dispositivos hapticos y su integracion en la interacción

con ambientes virtuales.

9.1. Arquitectura para retroalimentacion haptica.

9.2. Dispositivos hapticos.

9.3. Arquitectura para rendering haptico.

9.4. Calculando las fuerzas de respuesta del haptico.

10. Realidad aumentada.

Conocer la tecnologa que permite al usuario ver imagenes virtuales sobre ambientes

reales.

10.1. Fundamentos de la realidad aumentada.

10.2. Programacion para ambientes aumentados.

11. Interaccion y navegacion en ambientes virtuales.

Proporcionar los fundamentos de los tipos de interaccion posibles en ambientes virtuales.

11.1. Tecnicas de interaccion en ambientes virtuales.

11.2. Seleccion.

11.3. Manejo.

11.4. Menus.

11.5. Interaccion multimodal.

12. Sistema auditivo humano y sonido en RV.

Tener conocimientos fundamentales del sistema auditivo humano y la incorporacion del

sonido en ambientes virtuales.

12.1. Sistema auditivo humano.

12.2. Sistema de despliegue de audio (sonido 3D).

13. Aplicaciones de la realidad virtual.

Mostrar las distintas aplicaciones que pueden desarrollarse en ambientes de realidad

virtual.

13.1. Aplicaciones medicas.

13.2. Educacion, arte y entretenimiento.

13.3. Manufactura.

13.4. Visualizacion.

13.5. Exploracion de petroleo.

BIBLIOGRAFIA BASICA:

1. Jason Jerald, The VR Book: Human Centered Design for Virtual Reality, ACM Books 2016

2. Steven M. Lavalle, Virtual Reality,, Cambridge University,

3. Burdea, G. and Coiet, P., Virtual Reality Technology. John Wiley and Sons, Inc. 2003.

4. Gutierrez, M., Vexo, F.. and Thalmann, D., Stepping into Virtual Reality. Springer Verlag, 2008.

5. Kim. G. J., Designing Virtual Reality Systems: The Structured Approach. Springer, 2005.

6. Schroeder, R., Axelsson, A.S., Avatars at Work and Play: Collaboration and Interaction in Shared

Virtual Environments (Computer Supported Cooperative Work) Springer, 2010.

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTARIA:

1. Bimber, O. and Raskar, R., Spatial Augmented Reality: Merging Real and Virtual Worlds. A.K.

Peters, 2005.

2. Craig, A., Sherman, W. and Will, J., Developing Virtual Reality Applications: Foundations of Effective

Design. Morgan Kaufmann, 2009.

3. Hainich, R., The End of Hardware, 3rd Edition: Augmented Reality and Beyond. Book Surge Publishing, 2009.

4. Sherman, W. and Craig, A., Understanding Virtual Reality Interface, Applications and Design.

Morgan Kaufman Publishers, 2003.

5. Bowman, D., Kruij, E. and LaViola, J., 3D User Interfaces: Theory and Practice. Addison-Wesley

Professional, 2004.