OPCIÓN EN COMPUTACIÓN VISUAL. Ingeniería de Sistemas y Computación Arquitectura y Diseño Arte. Febrero 2009

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1 INGENIERIA ARTES Y HUMANIDADES ARQUITECTURA Y DISEÑO OPCIÓN EN COMPUTACIÓN VISUAL Ingeniería de Sistemas y Computación Arquitectura y Diseño Arte Febrero 2009 Universidad de los Andes Computación Visual Página 1

2 INDICE Opción en Computación Visual 1. INTRODUCCIÓN MOTIVACIÓN EXTERNA INTERNA OBJETIVOS DEL PROGRAMA ESTRUCTURA ACADÉMICA BLOQUE BÁSICO COMPLEMENTARIO BLOQUE INTRODUCTORIO BLOQUE AVANZADO LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA DISEÑO WEB Y VISUALIZACIÓN DISEÑO DE AMBIENTES INTERACTIVOS CONSTRUCCIÓN DE AMBIENTES INTERACTIVOS 3D PROCESAMIENTO DE IMÁGENES Y VISIÓN PROGRAMACIÓN DE OBJETOS AUTÓNOMOS NARRATIVAS NO-LINEALES Y ESPACIOS INTERACTIVOS REALES Y VIRTUALES... ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO. 6. ARTICULACIÓN CON LOS PROGRAMAS DE PREGRADO (EJEMPLOS) LÍNEA: DISEÑO WEB Y VISUALIZACIÓN LÍNEA: DISEÑO DE AMBIENTES INTERACTIVOS LÍNEA: CONSTRUCCIÓN DE AMBIENTES INTERACTIVOS 3D LÍNEA: PROCESAMIENTO DE IMÁGENES Y VISIÓN LÍNEA: PROGRAMACIÓN DE OBJETOS AUTÓNOMOS LÍNEA: NARRATIVAS NO-LINEALES Y ESPACIOS INTERACTIVOS REALES Y VIRTUALES PROFESORES DE TIEMPO COMPLETO EN LA OPCIÓN DE COMPUTACION VISUAL Universidad de los Andes Computación Visual Página 2

3 1. Introducción Estamos confrontados cada día a situaciones en las que la dificultad de la toma de decisiones es creciente debido a la cantidad y complejidad de la información disponible. Encontramos ejemplos de estas situaciones en campos tan diversos como diagnóstico médico, biología molecular, intervención remota (con dispositivos teleoperados), diseño (en ingeniería, arquitectura, urbanismo), proyectos artísticos, tecnología y arte, finanzas, y planeación estratégica. Todo esto en un ambiente en donde los grupos de trabajo son dinámicos y geográficamente dispersos y en el cual la telecolaboración y la telepresencia hacen parte de la infraestructura que facilita el tener proyectos exitosos. El objetivo de esta opción es ofrecer a los estudiantes una formación complementaria para que, en un ambiente interdisciplinario, tengan la posibilidad de concebir construir y/o utilizar sistemas basados en información visual que apoyen la toma de decisiones y el trabajo colaborativo. Esta formación está basada en conceptos de diseño, arte y áreas de ingeniería en computación visual (procesamiento de imágenes, visualización 3D por computador, interacción con dispositivos no convencionales y robótica). Estas disciplinas buscan facilitar la comprensión e interpretación de información para mejorar la toma de decisiones en proyectos variados. El estudiante se apropiará de competencias para trabajar en proyectos de investigación y desarrollo aplicados tanto en los sectores científico y artístico como industrial, principalmente en la siguientes áreas: biomedicina, entretenimiento, arte, diseño de modelos y ambientes 3D (ingeniería, arquitectura, biología molecular,...) y programación y control de dispositivos autónomos o teleoperados. Esta opción se inscribe en la estrategia de la Universidad de los Andes de abrir espacios académicos transversales con una presencia cada vez más explícita de la investigación y la conexión con las Maestrías y Doctorados. Hace parte también de la estrategia de la facultad de Ingeniería en la que se está renovando su currículo y poniendo explícitamente la Ingeniería en el entorno de acción de nuestros profesionales de todas las disciplinas. Universidad de los Andes Computación Visual Página 3

4 2. Motivación La motivación para crear la opción de pregrado en computación visual es de carácter externo e interno Externa La explosión de medios de computación visual en la vida cotidiana moderna. Esto abre un campo potencial para un uso cada vez más completo de la información para la toma de decisiones. La necesidad de manejar cada vez más información más compleja. El uso de los ambientes tridimensionales y de la visualización inmersiva aparece como una de las tecnologías de gran potencial para el mejoramiento de la calidad de las decisiones. La necesidad de contar con grupos interdisciplinarios que integren estas nuevas tecnologías en la concepción y desarrollo de proyectos. Un espacio de contacto y creación de empresas de base tecnológica en un área de gran crecimiento mundial 2.2. Interna La oportunidad de diferenciación de UniAndes basada en conocimiento y alta tecnología Enriquecimiento del espacio de integración de la computación con otras disciplinas Masa crítica de profesores en áreas afines (Grupo IMAGINE), Ingeniería, Diseño, Arte 3. Objetivos del programa : (Computación, diseño y creación visual ) Brindar a estudiantes de la Universidad de los Andes (principalmente de las áreas de ingeniería, ciencias, diseño, y arte), conocimientos y competencias para abordar los desafíos actuales de la aplicación de la computación visual en un ambiente interdisciplinario. Generar un espacio para producir y manejar conocimiento enfocado a la aplicación de la computación visual. Capacitar profesionales en la comprensión de conceptos, técnicas y usos de herramientas de computación visual en situaciones relacionadas con su quéhacer profesional. Estimular el conocimiento de tecnologías avanzadas y su aplicación en el área de computación visual Motivar la creación de propuestas artísticas interactivas a nivel conceptual y técnico. Universidad de los Andes Computación Visual Página 4

5 4. Estructura académica La opción está conformada por 15 créditos, divididos en tres bloques: básico complementario (3 créditos), introductorio (6 créditos) y avanzado (6 créditos). La oferta académica está basada en cursos existentes, con la excepción de dos cursos que se están diseñando en el marco de la reforma curricular de Ingeniería de Sistemas y Computación. La escogencia de las materias por parte de cada estudiante se hará de acuerdo con su perfil y con el acompañamiento de un consejero de la opción con base en una de las seis líneas de énfasis que están descritas abajo 4.1. básico complementario El objetivo de este bloque es sentar los fundamentos para la opción en computación visual. Está compuesto por materias pre-requisito de cursos más avanzados dentro de la opción. Se llama complementario ya que su propósito es complementar la formación de los estudiantes de forma tal que la escogencia de las materias está orientada por el programa principal del estudiante y por la línea de la opción que desee seguir. Los cursos Los posibles cursos del bloque son: CODIGO NOMBRE CRED. PRERR. ARTE-1215 Taller de Expresión Experimental ARTE-1210 Imagen Digital ARTE-1209B Nuevos Medios 3 DISE-1106 Estudio 1 4 OpciónCV DISE-1312 Taller Digital 3 OpciónCV DISE-1401 Perspectiva y Descriptiva 3 OpcionCV DISE-1405 Expresión Tridimensional 3 Opción CV DISE-1302 Bocetación de Narrativas 3 OpciónCV ISIS-1204 Algorítmica y programación ISIS-1205 Algorítmica y programación 2 3 ISIS-1204 ISIS-1206 Estructuras de datos 3 ISIS-1205 ISIS-1602 VideoJuegos:Tecnología, Diseño y Cultura introductorio Los cursos que hacen parte de este bloque son: CODIGO NOMBRE CRED. PRERR. ARTE-2206 Arte Scriptum 3 ARTE-1201/(ARTE-1215, ARTE-1213) ARTE-2203 Video Experimental 3 ARTE-1201/(ARTE-1215, ARTE-1213) ARTE-3216 Redes y contextos 3 ISIS-1204 / ARTE-2206 DISE-1302 Bocetación de Narrativas 3 OpciónCV DISE-2512 Medio: Video 3 OpciónCV DISE-1107 Estudio 2 4 OpciónCV DISE-1312 Taller digital 3 OpciónCV DISE-3308 Diseño en medios interactivos 3 Opción CV ISIS-1205 Algorítmica y programación 2 3 ISIS-1204 ISIS-1206 Estructuras de datos 3 ISIS-1205 ISIS-3808 Visualización y toma de decisión 3 ISIS-1204 (C. Nuevo) ISIS-3809 Herramientas de Modelado y 3 ISIS-1206 OR Visualización 3D ARTE-1201 OR DISE-1107 ISIS-1602 VideoJuegos:Tecnología, Diseño y Cultura ISIS-2901 Desarrollo sobre Game Engines 3 ISIS-1204 ISIS-2XXX Manejo de Información Multimedia 3 ISIS-1204 ISIS-3802 Computación gráfica 3 ISIS-1205 Universidad de los Andes Computación Visual Página 5

6 Se puede notar que algunos cursos pertenecen tanto al bloque básico complementario como al introductorio. Esto se debe a que, dependiendo del perfil del estudiante, éstos pueden ser vistos como complementarios o introductorios avanzado Está compuesto por los siguientes cursos: CODIGO NOMBRE CRED. PRERR. ARTE-3205 Animación 3 ARTE-2203 ARTE-3216 Redes y contextos 3 ISIS-1204 / ARTE-2206 ARTE-3203 Narrativas no-lineal 3 ARTE 2206/2201 ARTE-3218 Interactividad y objetos autónomos 3 ARTE-2201/ ARTE-2206 /ISIS DISE-3308 Diseño en medios interactivos 3 OpciónCV DISE-3117 Taller de ambientes interactivos 4 DISE-3308 DISE-3315 Web: diseño e interacción 3 OpciónCV DISE-3322 Interacción Virtual 3 OpciónCV DISE-3320 Red: diseño e información 3 OpciónCV DISE-3310 Presentación Diseño Portafolio 3 OpciónCV ISIS-3807 Robótica General 3 ISIS-1205 ISIS-3XXX Desarrollo de aplicaciones Web (c. Nuevo) 3 ISIS-1204 ISIS-3802 Computación gráfica 3 ISIS-1205 ISIS-3XXX Interfaces Humano-Máquina 3 ISIS-1205 ISIS-4813 Modelaje Geométrico 4 ISIS-1206 ISIS-4804 Procesamiento y Análisis de Imágenes 4 ISIS-1205 ISIS-4XXX Realidad Mixta (simulación y teleoperación) 4 ISIS Líneas de investigación y docencia La opción ha sido estructurada en 6 líneas de investigación y docencia. Estas son: Diseño web y visualización Diseño de ambientes interactivos Construcción de ambientes interactivos 3D Procesamiento de imágenes y visión Programación de objetos autónomos (robótica y teleoperación) Entretenimiento y videojuegos Narrativas no lineales y espacios interactivos reales y virtuales A continuación se presentan la descripción, los objetivos y los cursos obligatorios y electivos de cada una de las líneas de la opción. Estos cursos pertenecen a los bloques básico y avanzado de la opción. Universidad de los Andes Computación Visual Página 6

7 5.1. Diseño web y visualización Esta línea busca formar competencias en diseño de ambientes de visualización de información en ambiente interactivos con presencia en la web. Los estudiantes que eligen esta línea tendrán conocimientos y habilidades básicas de informática, y un énfasis en aspectos de diseño y técnicas de visualización que podrán aplicar en su área de formación profesional. Dar capacidad de diseño de ambientes de visualización de información como apoyo a la toma de decisiones. Generar competencias para el diseño de aplicaciones Web en donde la visualización de información sea un componente importante. Visualización y toma de decisión / Web: diseño e interacción Cursos electivos: Interfaces hombre-máquina, Desarrollo de aplicaciones Web, arte scriptum, redes y contexto, Red: diseño e información 5.2. Diseño de ambientes interactivos Esta línea busca formar diseñadores de ambientes interactivos con un propósito expresivo visual, sonoro y de contenido, y con conocimientos básicos en desarrollo de software. Los estudiantes que elijen esta línea desean crear ambientes interactivos teniendo en mente conceptos visuales, y desean poseer las competencias básicas para desarrollar ambientes sencillos, y para participar como miembros activos de equipos de diseño y desarrollo. Generar competencias para el diseño de ambientes interactivos Conocer algunos ambientes de programación básicos para la construcción de dichos ambientes, y conocer la problemática de la programación para poder colaborar con desarrolladores expertos. Arte scriptum, Diseño en medios interactivos Cursos electivos: Visualización y toma de decisiones, Computación Gráfica, redes y contextos, desarrollo de aplicaciones web, animación, taller digital, interfaces humano-máquina, narrativas no-lineales, Taller de ambientes interactivos, Presentación Diseño Portafolio Universidad de los Andes Computación Visual Página 7

8 5.3. Construcción de ambientes interactivos 3D Los ambientes interactivos 3D permiten manipular información tridimensional de una manera más directa que con interfaces convencionales, basadas en teclado y ratón. Se pueden encontrar dichos ambientes en aplicaciones de exploración petrolera, diseño arquitectónico, diseño automotriz y entretenimiento grupal, entre otros. El laboratorio del grupo Imagine en Ingeniería ofrece una interesante variedad de ambientes interactivos 3D, como plataforma de desarrollo para los estudiantes interesados en ésta área. Esta línea busca formar desarrolladores avanzados de aplicaciones de computación visual. Un desarrollador de soluciones de computación visual es capaz de integrar diversas tecnologías, como dispositivos de entrada y salida, librerías de software para visualización, manipulación de imágenes y otros. Su trabajo es potenciado por una capacidad innata de trabajo en grupos interdisciplinarios, los cuales dan contexto a toda aplicación en esta área. Otros objetivos son: Conocer a fondo las teorías y herramientas necesarias para el desarrollo de aplicaciones en computación visual Conocer la problemática de diseño y de trabajo interdisciplinario alrededor del desarrollo de aplicaciones en computación visual. Computación gráfica, realidad mixta/taller de ambientes interactivos. Cursos electivos: Visualización y toma de decisiones, Procesamiento y Análisis de Imágenes, modelaje geométrico, animación, interfaces humano-máquina, Diseño en medios interactivos, Interacción virtual, taller de ambientes interactivos Universidad de los Andes Computación Visual Página 8

9 5.4. Procesamiento de imágenes y visión Las aplicaciones de procesamiento de imágenes y visión están presentes en nuestra vida cotidiana. Por ejemplo, las imágenes médicas son utilizadas en rutina clínica para establecer diagnósticos, escoger o controlar acciones terapéuticas. Aunque estas imágenes proveen información sobre la morfología y funcionamiento de los órganos, su interpretación objetiva y cuantitativa es una tarea difícil de realizar sin el apoyo de herramientas computacionales. Otros campos en los cuales el procesamiento de imágenes por computador juega un papel fundamental son: astronomía, cartografía, meteorología, agronomía, inspección industrial, biología (microscopía), diseño, arquitectura, etc. El objetivo de esta línea es el generar competencias para crear ayudas informáticas basadas en el procesamiento y análisis de imágenes por computador como punto de partida en la búsqueda soluciones interactivas a problemáticas reales multidisciplinarias. Procesamiento y análisis de imágenes. Cursos electivos: Computación gráfica, visualización y toma de decisión, taller digital, realidad mixta, modelaje geométrico, interfaces hombre-máquina, Diseño de medios interactivos, Video experimental 5.5. Programación de objetos autónomos Esta línea busca aprovechar las posibilidades sensoriales, de acción y de comunicación que proveen los robots para intervenir en tareas y labores donde el acceso humano es peligroso o difícil; la precisión humana esta por debajo del nivel necesario; exigencia física; repetición continua; alto nivel de coordinación de procesos y/o dispositivos. Actualmente también hay interés en la intervención de robots en labores cotidianas para el hombre y en entretenimiento. El objetivo general es la comprensión de las componentes y el funcionamiento de dispositivos tipo Robots y cómo se pueden controlar y programar para proveerlos de niveles de decisión en la ejecución de tareas asignadas bajo la supervisión de especialistas en el área de intervención. El estudiante deberá desarrollar las competencias para proponer y desarrollar con un grupo de trabajo ambientes en donde la presencia activa de dispositivos tipo robots agregue valor. En particular aspectos como el de adquisición y tratamiento de información del medio ambiente, niveles de decisión y control, planificación y movilidad y técnicas de interacción hombre-robot para facilitar serán objeto de estudio. Computación gráfica, robótica general. Cursos electivos: Procesamiento y análisis de imágenes, modelaje geométrico, interfaces humanomáquina, visualización y toma de decisiones, Diseño en medios interactivos, taller de ambientes interactivos Universidad de los Andes Computación Visual Página 9

10 5.6. Entretenimiento y VideoJuegos Esta línea de la opción busca generar el espacio para explorar de manera conceptual y práctica las diferentes formas de narración no lineal y la creación de espacios multidimensionales, interactivos y multimediales. Dar herramientas básicas tanto conceptuales como instrumentales para diseñar y construir videojuegos Conocer algunos conceptos de interfaces, de visualización y de ambientes de programación de viseojuegos Incentivar el trabajo interdisciplinario en la concepción y construcción de videojuegos Videojuegos: Tecnología, Diseño y Cultura Desarrollo sobre Game Engines Cursos electivos: Computación Gráfica, animación, narrativas no-lineales 5.7. Narrativas no-lineales y espacios interactivos reales y virtuales Esta lìnea de la opciòn busca explorar de manera conceptual y práctica las diferentes formas de narración no lineal y la creación de espacios multidimensionales, interactivos y multimediales. Dar herramientas básicas para la construcción de espacios de experimentación artística Conocer algunos conceptos de interfaces, de visualización y de ambientes de programación básicos Incentivar el trabajo interdisciplinario en la producción artística Interfaces hombre-máquina, medios interactivos, Narrativas no-lineales Cursos electivos: Visualización, Realidad mixta, Modelaje geométrico, Robótica general, y animación, diseño en ambientes interactivos, red: diseño e información Universidad de los Andes Computación Visual Página 10

11 6. Articulación con los programas de pregrado (ejemplos) Los siguientes cuadros ilustran la articulación de la opción con los diferentes programas de pregrado. Se presentan cuadros organizados por líneas con ejemplos para la organización de los cursos según los programas de origen de los estudiantes, que están en las columnas (en rojo aparecen los cursos obligatorios de cada línea). Línea: Diseño web y visualización Programa Origen ingenierías / Física / Derecho/Ciencias Matemáticas/Administ Sociales ración/economía Básico complementario Básica en Arte/Diseño Básica en Arte/Diseño APO1 Introductoria Visualización y toma Visualización y toma de de decisiones decisiones Introd. en Arte/Diseño Introd. en Arte/Diseño Diseño / Arte Web: diseño e interacción Cualquier curso electivo de la línea (ver numeral 5.1) Visualización y toma de decisiones Línea: Diseño de ambientes interactivos Programa Ingenierías / Física / Derecho/Ciencias Matemáticas/Administr Sociales ación/economía Blásico complementario Básica en Arte/Diseño Básica en Arte/Diseño Introductorio Visualización y toma de decisiones Introd. en Arte/Diseño Visualización y toma de decisiones Introd.en Arte/Diseño Diseño / Arte Visualización y toma de decisiones Electiva Arte scriptum/diseño en medios interactivos Cualquier curso electivo de la línea (ver numeral 5.2) Línea: Construcción de ambientes interactivos 3D Programa Ingenierías / Física / Matemáticas/Administr ación/economía Derecho/Ciencias Sociales Blásico complementario Básica en Arte/Diseño Básica en Arte/Diseño (Conoc.Básicos de AlgebraLineal) Introductorio Computación gráfica Interfaces Humano- Máquina Computación gráfica Realidad mixta Cualquier curso electivo de la línea (ver numeral 5.3) Diseño / Arte (Conoc.Básicos de AlgebraLineal) Computación gráfica Universidad de los Andes Computación Visual Página 11

12 Línea: Procesamiento de imágenes y visión Programa Ingenierías / Física / Matemáticas/Administr ación/economía Blásico complementario Básica en Arte/Diseño (APO2) Introductorio Computación gráfica Interfaces Humano- Máquina/ Video experimental Derecho/Ciencias Sociales Básica en Arte/Diseño (Conoc.básicos de Cálculo diferencial) Interfaces Humano- Máquina Diseño / Arte (Conoc.básicos de Cálculo diferencial) Electiva PAID: Procesamiento y Análisis de Imágenes Cualquier curso electivo de la línea (ver numeral 5.4) Línea: Programación de objetos autónomos Programa Ingenierías / Física / Matemáticas/Administr ación/economía Blásico complementario Básica en Arte/Diseño (APO2) Introductorio Computación gráfica Interfaces Humano- Máquina Derecho/Ciencias Sociales Robótica general Diseño en ambientes interactivos Básica en Arte/Diseño (Conoc.Básicos de AlgebraLineal) Interfaces Humano- Máquina Diseño / Arte (Conoc.Básicos de AlgebraLineal) Electiva Línea: Entretenimiento y VideoJuegos Programa Ingenierías / Física / Matemáticas/Administr ación/economía Derecho/Ciencias Sociales Blásico complementario Básica en Arte/Diseño Básica en Arte/Diseño APO1 Introductorio VideoJuegos:Tecnologí a, Diseño y Cultura Desarrollo sobre Game Engines Medios Interactivos / arte scriptum Narrativa no-lineal VideoJuegos:Tecnología, Diseño y Cultura Desarrollo sobre Game Engines Diseño / Arte VideoJuegos:Tecnologí a, Diseño y Cultura VideoJuegos:Tecnologí a, Diseño y Cultura Desarrollo sobre Game Engines Línea: Narrativas no-lineales y espacios interactivos reales y virtuales Programa Ingenierías / Física / Derecho/Ciencias Diseño / Arte Matemáticas/Administr Sociales ación/economía Blásico complementario Básica en Arte/Diseño Básica en Arte/Diseño APO1 Introductorio Introd. en Arte/Diseño Introd. en Arte/Diseño introductoria ingenieria Arte scriptum Narrativa no-lineal VideoJuegos:Tecnología, Diseño y Cultura VideoJuegos:Tecnologí a, Diseño y Cultura Introductoria ingeniería Universidad de los Andes Computación Visual Página 12

13 7. Profesores de tiempo completo en la opción de COMPUTACION VISUAL Myriam Luisa DIAZ Margarita JIMENEZ Carmen GIL José Tiberio HERNANDEZ Marcela HERNANDEZ Pablo FIGUEROA Fernando DE LA ROSA Hernando BARRAGAN Santiago BARRIGA Arte Arte Arte DISC DISC DISC DISC Diseño Diseño Marzo 31 de 2009 Universidad de los Andes Computación Visual Página 13