Università degli Studi di Napoli "Parthenope"

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REALTA' VIRTUALE CFU 6

Scheda dell'insegnamento

Anno accademico: 
2015/2016
Tipologia di insegnamento: 
A scelta dello studente
Tipo di attività: 
Opzionale
Corso di afferenza: 
Corso di Laurea triennale (DM 270) in INFORMATICA
Settore disciplinare: 
INFORMATICA (INF/01)
Crediti: 
6
Anno di corso: 
3
Docenti: 
Prof. CAMASTRA Francesco
Ciclo: 
Primo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
48

Obiettivi

Il corso è una introduzione alle metodologie generali, alle tecniche e alle competenze operative legate alla Realtà Virtuale. Il corso contiene una introduzione al linguaggio di Realtà Virtuale X3D, utilizzato per lo sviluppo di software nelle attività di Laboratorio che sono parte integrante del corso.
Conoscenza e capacità di comprensione: Lo studente deve dimostrare di conoscere e saper comprendere i fondamenti della Realtà Virtuale, con particolare riguardo ai suoi dispositivi ed al linguaggio di programmazione X3D.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente deve dimostrare di saper utilizzare la propria conoscenza acquisita per poter sviluppare ambienti grafici tridimensionali, riproducenti la realtà virtuale o videogames. Tali capacità si estrinsecano anche in un uso approfondito e consapevole degli strumenti che l’ Informatica, ed in particolare la Grafica Computazionale, offrono per la Realtà Virtuale.
Autonomia di giudizio: Lo studente deve essere in grado di sapere valutare in maniera autonoma le
prestazioni l’ efficacia di un sistema di Realtà Virtuale.
Abilità comunicative: Le abilità comunicative dello studente saranno sviluppate nel modo seguente. Lo studente dovrà redigere una relazione di presentazione del progetto d’ esame. Altresì, dovrà essere in grado di illustrare efficacemente il lavoro svolto, avvalendosi delle tecnologie di presentazione più idonee.
Capacità di apprendimento: Lo studente deve essere in grado di aggiornarsi e approfondire in modo autonomo argomenti e applicazioni specifiche di Realtà Virtuale, utilizzando al meglio le risorse ( articoli scientifici, libri, software) messe a disposizione dalla rete.

Prerequisiti

È necessario avere acquisito le conoscenze e le competenze trasmesse dai corsi di Matematica 1, Programmazione I e Laboratorio di Programmazione 1, Programmazione II e Laboratorio di Programmazione II, Algoritmi e Strutture Dati e Laboratorio.

Contenuti

Introduzione al Corso
– Cenni sui Modelli matematici per la rappresentazione del colore- spazi di colore RGB, CMY, YUV/YIQ. Sistemi Televisivi NTSC, PAL, SECAM.
- Standard di Compressione di immagini JPEG. Standard di Compressione Video MPEG-2. Cenni su Effetti Cinematografici: Cut, Fade, Dissolves. Morphing e Image Warping.
- Introduzione alla Realtà Virtuale. Cenni Storici: Simulatori di Volo ed Industria Cinematografica. Applicazioni della Realtà Virtuale.
- Real-Virtuality Continuum. Triangolo della Realtà Virtuale: Immersione, Interazione, Real Time.
Sistemi Immersivi, SemiImmersivi, Non Immersivi. Presence. Esempi di Sistemi semiImmersivi: CAVE.
- Trasformazioni in Computer Graphics: Traslazioni, Scaling, Rotazione. Coordinate Omogenee. Angoli di Eulero. Quaternioni.
- Trackers. Performance dei Trackers: Accuracy, Resolution, Jitter, Drift, Latency. Tipi di Trackers: Trackers Meccanici, Magnetici, Ultrasonici, Ottici e Inerziali. Data Glove, HMD, Eye-Trackers.
-Haptic Interfaces. Kinestesia
-Cenni di HCI (Human-Computer Interfaces). Posture e Gesti. Kendon Gesture Continuum. Riconoscitori di Gesti basati su Data Glove (cenni).
Attività di Laboratorio
-Introduzione a linguaggi per la Realtà Virtuale: VRML e X3D.
- Costruzione del Primo Mondo X3D.
- Primitive Grafiche in X3D: Box, Cylinder, Cone, Sphere. Il nodo Text.
- Il Sistema di Coordinate in X3D. Il nodo Group ed il nodo Trasform.
- Rappresentazione di oggetti dalla forma arbitraria: Il nodo IndexFaceSet. I nodi Anchor ed Inline.
- Luci in X3D: Directional Light, Emissive Color, Diffuse Color, SpotLight node.
-Tessiture in X3D: immagini e video. Pixel Texture, Texture Transform. Il nodo NavigationInfo.
- Animazione in X3D. Il nodo TimeSensor. Nodi Interpolatori: Position, Scale and Color Interpolator. Background. Animazione del Background.
-Scripting in X3D: Il nodo Script. Esempi di uso di JavaScript. EcmaScript. Esempi di utilizzo. Metodi del Browser. Utilizzo di Java nel nodo Script.
-Interazione in X3D: I nodi TouchSensor, PlaneSensor e ShapeSensor. Il nodo KeySensor. Il nodo StringSensor.
- Cenni di Uso dell’ Audio.
- X3DOM
- Umanoidi. Lo standard Humanoid Animation. Esempi di Animazione di Umanoidi.

Metodi didattici

Lezioni Frontali

Verifica dell'apprendimento

L’obiettivo della procedura di verifica consiste nel quantificare il livello di raggiungimento degli obiettivi formativi precedentemente indicati.
La procedura di verifica è indicata nella piattaforma di e-learning del Dipartimento di Scienze e Tecnologie. In sintesi, la procedura di verifica consiste in uno svolgimento di un progetto in un linguaggio di realtà virtuale (X3D od uno alternativo proposto dallo studente, ad es. UNITY) ed in un esame orale, per metà dedicato alla presentazione del progetto e per metà all’ accertamento dell’ acquisizione dei contenuti del corso. Ai fini della valutazione, il progetto e l’ esame orale hanno pari rilevanza.

Testi

- G. Burdea, P. Coiffet: “Virtual Reality Technology”, John Wiley and sons, New York, 2003.
- D. Brutzmann, L. Daly: “X3D: Extensible 3D Graphics for Web Authors”, Morgan Kaufmann, 2007.

Tutte le lezioni sono fruibili, come videolezioni attraverso la piattaforma di e-learning del Dipartimento di Scienze e Tecnologie; le slide di tutte le lezioni sono disponibili sulla stessa piattaforma, insieme agli esercizi i X3D eseguiti in laboratorio durante il corso.

Altre informazioni

Mutuazioni