Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Systemy wirtualnej i wzbogaconej rzeczywistości
Koordynator przedmiotu:
Rajmund Kożuszek
Status przedmiotu:
Fakultatywny dowolnego wyboru
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Informatyka
Grupa przedmiotów:
Przedmioty techniczne - podstawowe
Kod przedmiotu:
SVR
Semestr nominalny:
4 / rok ak. 2021/2022
Liczba punktów ECTS:
4
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1. liczba godzin kontaktowych – 47 godz., w tym obecność na wykładach 20 godz., spotkania projektowe 25 godz., konsultacje 2 godz., 2. praca własna studenta – 55 godz., w tym przygotowanie do zadania projektowego 10 godz., realizacja projektu 45 godz. Łączny nakład pracy studenta wynosi 102 godz., co odpowiada 4 pkt. ECTS.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
1,84 pkt. ECTS, co odpowiada 47 godz. kontaktowym
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
2,74 pkt. ECTS, co odpowiada 15 godz. spotkań projektowych plus 55 godz. przygotowania i realizacji projektu
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład15h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt30h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Osoby uczęszczające na przedmiot powinny przede wszystkim mieć widzę związaną z podstawowymi metodami przetwarzania obrazów. Wymagana będzie również umiejętność programowania w językach wysokiego poziomu (takich jak python).
Limit liczby studentów:
30
Cel przedmiotu:
Celem przedmiotu jest zapoznanie słuchaczy ze współczesnymi systemami, metodami i algorytmami stosowanymi w rozwiązaniach wirtualnej rzeczywistości i wzbogaconej rzeczywistości (AR).
Treści kształcenia:
Treść wykładu 1. Wprowadzenie w problematykę przedmiotu. Definicje podstawowych pojęć oraz matematyczny opis systemów VR i AR. Rozwój technologii VR i AR. (2h) 2. Zasady działania systemu percepcji wzrokowej człowieka, percepcja obrazów 3D, efekt zanurzenia w świecie wytworzonym. Źródła błędów tworzonego obrazu. Metody i miary oceny jakości obrazów 3D. (3h) 3. Sposoby reprezentacji cyfrowych danych obrazowych w systemach VR i AR. Klasyfikacja metod i technik stosowanych w AR i VR. (2h) 4. Wprowadzenie w zagadnienie cyfrowego przetwarzanie obrazu 2D i 3D. Podział technik i metod przetwarzania obrazów 2D i 3D. Metody konwersji obrazów 2D do postaci 3D. Edycja i poprawa jakości obrazów 2D i 3D. Metody łączenia grafiki komputerowej z obrazem 3D. Metody lokalizacji w przestrzeni 3D z wykorzystaniem systemów wizyjnych (4h) 5. Wyświetlanie obrazu w systemach VR, AR i MR - zasady działania i budowa na przykładzie nowoczesnych konstrukcji układów wyświetlaczy HMD, stereoskopowych, auto-stereoskopowych, integralnych, objętościowych. Właściwości technologiczne i użytkowe. Techniki obrazowania - parametry i technika układów obrazowania. Warunki poprawnej i ergonomicznej obserwacji. (2h) 6. Tworzenie treści dla potrzeb systemów VR, AR i MR. Pozyskiwanie obrazów 3D. Klasyfikacje różnych typów układów, modele i fizyczne podstawy ich działania. Zastosowanie metod przetwarzania i analizy obrazu jako narzędzia tworzenia reprezentacji 3D. Zastosowanie sieci głębokiego uczenia w procesie generowania treści. Omówienie metod projektowania i technik testowania (5h) 7. Metody analizy obrazów dla potrzeb AR i MR. Klasyfikacja, detekcja anomalii. Zastosowanie metod ML i DL w przetwarzaniu i analizie danych 3D. Metody interakcji ze światem wirtualnym (2h) Projekt: Celem projektu jest opracowanie kompletnego rozwiązania wykorzystującego techniki VR, AR, MR realizującego konkretne zadanie. System powinien zawierać moduły: • Przetwarzania trójwymiarowych danych obrazowych, • Wizualizacji treści 3D, • analizy/klasyfikacji. W ramach zajęć projektowych studenci zapoznają się z narzędziami ARCore, ARKit, Unity3D, Microsoft Azure. W ramach realizacji zadania projektowego przewidziane są cztery spotkania ewaluacyjne mające na celu wspólną ocenę osiągniętych kamieni milowych projektu. 1. Analiza przedstawionego problemu i zaproponowanie rozwiązań, 2. Przygotowanie układu VR/AR/MR, 3. Implementację systemu realizującego główne wymagania techniczne projektu, 4. Przeprowadzenie eksperymentu umożliwiającego testowanie opracowanego rozwiązania.
Metody oceny:
Wykład prowadzony w tradycyjnej formie. Realizacja projektu będzie podzielona na cztery etapy. Na zakończenie każdego z etapów przewidziana jest wspólna dyskusja rezultatów (2h): 1. Analiza przedstawionego problemu i zaproponowanie rozwiązań, 2. Przygotowanie układu VR/AR/MR, 3. Implementację systemu realizującego główne wymagania techniczne projektu, 4. Przeprowadzenie eksperymentu umożliwiającego testowanie opracowanego rozwiązania.
Egzamin:
nie
Literatura:
1. R.Szeliski, Computer Vision: Algorithms and Applications, Springer 2010 2. S. Aukstakalnis, Practical Augmented Reality: A Guide to the Technologies, Applications, and Human Factors for AR and VR 2016 3. L.Onural, Three-Dimensional Television: Capture, Transmission, Display (Signals and Communication Technology), 2007 4. B.Javidi i F.Okano, Three-Dimensional Television, Video, and Display Technologies, 2002 5. Ch. Poon, Digital Holography and Three-Dimensional Display: Principles and Applications, 2010 6. Jason Jerald, The VR book: human-centered design for virtual reality, 2015
Witryna www przedmiotu:
https://usosweb.usos.pw.edu.pl/kontroler.php?_action=katalog2/przedmioty/pokazPrzedmiot&prz_kod=103A-INIMU-MSP-SVR
Uwagi:
(-)

Efekty uczenia się