INSTITUTO DE ESTUDIOS DE POSTGRADO MÁSTER UNIVERSITARIO EN INGENIERÍA INFORMÁTICA. Curso 2015/16. Asignatura: REALIDAD VIRTUAL Y AUMENTADA

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1 INSTITUTO DE ESTUDIOS DE POSTGRADO MÁSTER UNIVERSITARIO EN INGENIERÍA INFORMÁTICA Asignatura: DATOS DE LA ASIGNATURA Denominación: Código: Plan de estudios: MÁSTER UNIVERSITARIO EN INGENIERÍA INFORMÁTICA Curso: 1 Créditos ECTS: 4 Horas de trabajo presencial: 30 Porcentaje de presencialidad: 30% Horas de trabajo no presencial: 70 Plataforma virtual: DATOS DEL PROFESORADO Nombre: MARÍN JIMÉNEZ, MANUEL JESÚS Centro: Dtpo Informática y Análisis Numérico Departamento: INFORMÁTICA Y ANÁLISIS NUMÉRICO área: CIENCIA DE LA COMPUTACIÓN E INTELIGENCIA ARTIFICIAL Ubicación del despacho: Edificio C3, planta baja in1majim@uco.es Teléfono: URL web: Nombre: MUÑOZ SALINAS, RAFAEL Centro: Dtpo Informática y Análisis Numérico Departamento: INFORMÁTICA Y ANÁLISIS NUMÉRICO área: CIENCIA DE LA COMPUTACIÓN E INTELIGENCIA ARTIFICIAL Ubicación del despacho: Edificio C2, planta 3 in1musar@uco.es Teléfono: Nombre: YEGUAS BOLIVAR, ENRIQUE Centro: Dtpo Informática y Análisis Numérico Departamento: INFORMÁTICA Y ANÁLISIS NUMÉRICO área: CIENCIA DE LA COMPUTACIÓN E INTELIGENCIA ARTIFICIAL Ubicación del despacho: Edificio C2, planta 3 eyeguas@uco.es Teléfono: URL web: DATOS ESPECÍFICOS DE LA ASIGNATURA REQUISITOS Y RECOMENDACIONES Requisitos previos establecidos en el plan de estudios Ninguno. Recomendaciones Ninguna especificada. OBJETIVOS 1/6

2 Este curso pretende introducir al alumno en el mundo de la realidad virtual y aumentada. Para ello, se darán los fundamentos teóricos de Visión Artificial y Gráficos por Ordenador necesarios para entender el funcionamiento de este tipo de sistemas. El curso estará principalmente orientado a trabajos prácticos para que alumno construya su propio sistema de realidad aumentada. COMPETENCIAS CB6 CB7 CB9 CE3 CE4 CE6 CE8 CMD1 CMT10 CMT11 CMT12 CU3 CU4 CU5 Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación 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 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 Capacidad para dirigir, planificar y supervisar equipos multidisciplinares. Capacidad para el modelado matemático, cálculo y simulación en centros tecnológicos y de ingeniería de empresa, particularmente en tareas de investigación, desarrollo e innovación en todos los ámbitos relacionados con la Ingeniería en Informática. Capacidad para la dirección general, dirección técnica y dirección de proyectos de investigación, desarrollo e innovación, en empresas y centros tecnológicos, en el ámbito de la Ingeniería Informática. Capacidad para la aplicación de los conocimientos adquiridos y de resolver problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios y multidisciplinares, siendo capaces de integrar estos conocimientos. Capacidad para la integración de tecnologías, aplicaciones, servicios y sistemas propios de la Ingeniería Informática, con carácter generalista, y en contextos más amplios y multidisciplinares. Capacidad para utilizar y desarrollar metodologías, métodos, técnicas, programas de uso específico, normas y estándares de computación gráfica. Capacidad para conceptualizar, diseñar, desarrollar y evaluar la interacción persona ordenador de productos, sistemas, aplicaciones y servicios informáticos. Capacidad para la creación y explotación de entornos virtuales, y para la creación, gestión y distribución de contenidos multimedia. Fomentar en los estudiantes capacidades y habilidades de análisis y síntesis, resolución de problemas, razonamiento crítico y capacidad de aplicar los conocimientos teóricos en la práctica Fomentar en los estudiantes capacidades y habilidades de organización y planificación, toma de decisiones y trabajo en equipo Fomentar en los estudiantes capacidades y habilidades de comunicación oral y escrita, aprendizaje autónomo, creatividad y el uso de Internet como medio de comunicación y como fuente de información CONTENIDOS 1. Contenidos teóricos Bloque 1: Modelo de cámara y sistema de detección de marcadores Tema 1: Introducción a la Realidad Aumentada y Virtual Tema 2: Geometría 3D y modelado de una cámara Tema 3: Detección Automática de Marcadores (ArUco) Bloque 2: Visión por Computador aplicada a RVA Tema 4: Marcadores Naturales y Descriptores Tema 5: Detección de Objetos Bloque 3: Informática Gráfica 2/6

3 Tema 6: Fundamentos de Informática Gráfica Tema 7: Cauce Gráfico Tema 8: Modelado y Transformaciones Geométricas 2. Contenidos prácticos Bloque 1: Practica 1: Introducción a OpenCV y Calibración de una cámara Practica 2: Uso de ArUco Bloque 2: Práctica 3: Detección de keypoints y matching Práctica 4: Inserción de objetos virtuales planos Bloque 3: Parte 5: Introducción a la Programación Gráfica. Parte 6: Programación de Sistemas de Realidad Aumentada Práctica final de curso: programar aplicación de Realidad Aumentada METODOLOGÍA Aclaraciones Al final de curso se pedirá la realización de un trabajo que englobe todos los conceptos enseñados. Los alumnos a tiempo parcial deberán acreditar estos conocimientos de la misma manera. Actividades presenciales 3/6

4 Actividad Total Laboratorio 20 Lección magistral 20 Total horas: 40 Actividades no presenciales Actividad Total Ejercicios 25 Estudio 10 Problemas 25 Total horas: 60 MATERIAL DE TRABAJO PARA EL ALUMNO Casos y supuestos prácticos Ejercicios y problemas Manual de la asignatura EVALUACIÓN Instrumentos Porcentaje Informes/memorias de prácticas 25% Pruebas objetivas 25% Trabajos y proyectos 50% Periodo de validez de las calificaciones parciales: NO PROCEDE Aclaraciones: En primera convocatoria: - Aquellos alumnos que hayan asistido a todas las clases tendrán la posibilidad de aprobar las asignatura superando una prueba objetiva que será evaluada con un máximo de 5 puntos. - Para poder optar a la máxima calificación, será necesario realizar un trabajo que será acordado con unos de los profesores sobre temáticas relacionadas con la asignatura. Este trabajo puntuará hasta 5 puntos. En siguientes convocatorias: - Se deberá entregar un trabajo que puntuará hasta 10 puntos. BIBLIOGRAFÍA 4/6

5 1. Bibliografía básica: Ames, A.L., Nadeau, D.R., Moreland, J.L., The VRML 2.0 sourcebook, Wiley, A. Kaehler, G. Bradski. Learning OpenCV. Computer Vision in C++ with the OpenCV Library, O'Reilly Media, Brutzman, D., Daly, L., X3D: Extensible 3D Graphics for Web Authors, Morgan Kaufmann, Foley, Van Damm, Feiner and Hughes, Computer Graphics: Principles and Practice, 3ª edic., Addison-Wesley, Gortler, S.J., Foundations of 3D Computer Graphics, MIT Press, Grinblat, I., Peterson, A., OGRE 3D 1.7 Application Development Cookbook, PACKT Publishing, Kerger, F., OGRE 3D 1.7 Beginner's Guide, PACKT Publishing, Sellers, G., Wright, R. S. Jr., Haemel, N., OpenGL SuperBible, 6th edition, Addison Wesley, Shirley, P., Fundamentals of Computer Graphics, 3rd edition, AK Peters, R. Szeliski, Computer Vision: Algorithms and Applications, Springer, 2011 Webs: Web 3D Consortium, The Industry's Foundation for High Performance Graphics, OpenGL, FROM GAMES TO VIRTUAL REALITY, MOBILE PHONES TO SUPERCOMPUTERS, Open Source 3D Graphics Engine, OGRE, Bibliografía complementaria: Akenine-Moller, T., Haines E. and Hoffman N., Real-Time Rendering (3ª edic.), A.K. Peters, Angel, E., Interactive computer graphics: A top-down approach with OpenGL, Addison Wesley, Burdea, G.C., Coiffet, P.,Virtual Reality Technology (Second Edition), Ed. Wiley-IEEE Press, Buss, S.R., 3D computer graphics: a mathematical introduction with OpenGL, Cambridge U. Press, Dempski K., Viale E., Advanced Lighting and Materials with Shaders, Wordware Publishing, Erleben K., Sporring J., Henriksen K., Dohlmann H., Physics-Based Animation, Charles River Media, Farin, G., Curves and Surfaces for CAGD. A Practical Guide (5ª edic.), Morgan-Kaufmann, Fernando, R., GPU Gems 1. Addison Wesley, /6

6 Fernando R. and Kilgard, M., The Cg Tutorial: The Definitive Guide to Programmable Real-Time Graphics. Addison-Wesley, Hearn & Baker, Gráficos por computadora con OpenGL (3ª edic.), Pearson Prentice Hall, Laganiere, R. OpenCV computer vision application programming cookbook. Packt Publishing Limited, 2014 Millington, I., Artificial Intelligence for games, Morgan Kaufmann, Nguyen H., GPU Gems 3, Addison Wesley, O'Neill, R., Digital Character Development: Theory and Practice, Morgan Kaufmann, Parent R., Computer Animation (Algorithms and Techniques), Second Edition, Morgan Kaufmann, Pharr M., GPU Gems 2, Addison Wesley, Pharr, M., Humphreys, G., Physically Based Rendering, Second Edition: From Theory To Implementation, Morgan Kaufmann, Sanders J. and Kandrot E., CUDA by Example: An Introduction to General-Purpose GPU Programming, Ed.Addison-Wesley Professional, Watt, A., 3D computer graphics (3ª edic.), Addison Wesley, /6