Guía docente de la asignatura / materia:

Entornos Virtuales

Curso 2021/2022
Fecha última actualización: 12/07/2021
Fecha de aprobación por la Comisión Académica 21/07/2021

Máster

Máster Universitario en Ingeniería Informática

Módulo

Tecnologías Informáticas 1

Rama

Ingeniería y Arquitectura

Centro en el que se imparte la docencia

E.T.S. de Ingenierías Informática y de Telecomunicación

Centro Responsable del título

International School for Postgraduate Studies

Semestre

Segundo

Créditos

4

Tipo

Obligatorio

Tipo de enseñanza

Presencial

Profesorado

  • Germán Arroyo Moreno

Tutorías

Germán Arroyo Moreno

arroyo@ugr.es
  • Primer semestre
    • Lunes 8:00 a 14:00 (Lab. R. Virtual (Ogíjares)
  • Segundo semestre
    • Martes 8:00 a 11:30 (Lab. R. Virtual (Ogíjares)
    • Miercoles 16:00 a 18:30 (Etsiit Desp. 31 3ª Planta)
    • Miércoles 16:00 a 18:30 (Etsiit Desp. 31 3ª Planta)

Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Máster)

Sistemas interactivos, Interacción multimodal, Metodologías de desarrollo de Sistemas Interactivos, Diseño de contenidos interactivos, Análisis y Evaluación de la interacción, Sistemas de diálogo y procesamiento del habla, Videojuegos. Sistemas de visualización, Sistemas de interacción, Técnicas de aceleración de la visualización, Realidad aumentada en dispositivos móviles, Interfaces de usuario para realidad aumentada, Realidad mixta, Aplicaciones.

Prerrequisitos y/o Recomendaciones

Recomendaciones:

  • Conocimientos básicos de informática gráfica y OpenGL o Direct3D.

 

Competencias

Competencias Básicas

  • CB6. Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
  • CB7. 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.
  • CB8. Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
  • CB9. 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.
  • CB10. Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

Competencias Generales

  • G01. Capacidad para proyectar, calcular y diseñar productos, procesos e instalaciones en todos los ámbitos de la ingeniería informática. 
  • G03. Capacidad para dirigir, planificar y supervisar equipos multidisciplinares. 
  • G04. 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. 
  • G06. 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. 
  • G07. Capacidad para la puesta en marcha, dirección y gestión de procesos de fabricación de equipos informáticos, con garantía de la seguridad para las personas y bienes, la calidad final de los productos y su homologación. 
  • G08. Capacidad para comprender y aplicar la responsabilidad ética, la legislación y la deontología profesional de la actividad de la profesión de Ingeniero en Informática. 

Competencias Específicas

  • CE04. Capacidad para modelar, diseñar, definir la arquitectura, implantar, gestionar, operar, administrar y mantener aplicaciones, redes, sistemas, servicios y contenidos informáticos. 
  • CE06. Capacidad para asegurar, gestionar, auditar y certificar la calidad de los desarrollos, procesos, sistemas, servicios, aplicaciones y productos informáticos. 
  • CE08. Capacidad para analizar las necesidades de información que se plantean en un entorno y llevar a cabo en todas sus etapas el proceso de construcción de un sistema de información. 
  • CE10. Capacidad para comprender y poder aplicar conocimientos avanzados de computación de altas prestaciones y métodos numéricos o computacionales a problemas de ingeniería. 
  • CE13. Capacidad para utilizar y desarrollar metodologías, métodos, técnicas, programas de uso específico, normas y estándares de computación gráfica. 
  • CE14. Capacidad para conceptualizar, diseñar, desarrollar y evaluar la interacción persona-ordenador de productos, sistemas, aplicaciones y servicios informáticos. 
  • CE15. Capacidad para la creación y explotación de entornos virtuales, y para la creación, gestión y distribución de contenidos multimedia. 

Competencias Transversales

  • CT01. Capacidad de análisis y síntesis: Encontrar, analizar, criticar (razonamiento crítico), relacionar, estructurar y sintetizar información proveniente de diversas fuentes, así como integrar ideas y conocimientos 
  • CT02. Capacidad de organización y planificación así como capacidad de gestión de la información. 
  • CT03. Capacidad para el uso y aplicación de las TIC en el ámbito académico y profesional. 
  • CT06. Capacidad para innovar y generar nuevas ideas 

Resultados de aprendizaje (Objetivos)

El estudiante sabrá/comprenderá:

  • Aprenderá a usar y desarrollar software para realidad virtual y aumentada.
  • Aprenderá a desarrollar aplicaciones con interacción de EV.
  • Aprenderá a programar hardware gráfico.
  • Sabrá sobre las metodologías y tecnologías relacionadas con nuevas formas de interacción y visualización en el contexto de la informática gráfica.

El estudiante será capaz de:

  • De desarrollar aplicaciones que usen visualización interactiva.
  • De programar hardware y software gráfico.

Programa de contenidos Teóricos y Prácticos

Teórico

Tema 1:  Introducción.
1.1: Concepto de entorno virtual.
1.2: Percepción y sentidos. Visualización 3D.
1.3: Modelos 3D. Modelos volumétricos, sólidos y de superficie.
1.4: Sistemas de interacción 2D y 3D.
Tema 2: Arquitectura y modelos para entornos virtuales.
2.1: Grafos de escena y  modelos jerárquicos.
2.2: Métodos básicos de representación: Mallas de polígonos.
2.3: Sistemas básicos de iluminación y cámaras.
2.4: Modelos de generación procesal: revolución, extrusión, operaciones booleanas.
Tema 3: Elementos (assets) y captura de datos
3.1: Nubes de puntos y capturas mediante escáneres 3D.
3.2: Técnicas de desenrollado y texturas 2D.
3.3: Simplificación de modelos 3D y texturización automática.
3.4: Materiales y shaders de iluminación.
3.5: Nuevas técnicas software y hardware para la de generación de terrenos y su optimización.
Tema 4: Interacción y sistemas de visualización en RV y RA
4.1: Realidad virtual y percepción visual.
4.2: Dispositivos de visualización e interacción.
4.3: Sensores software. Sistemas de eventos y scripting.
4.5: Sistemas de Realidad Aumentada.
Tema 5: Física y colisiones. Efectos especiales.
5.1: Introducción a los motores físicos.
5.2: Interacción con dispositivos de entrada y dispositivos hápticos.
5.3: Técnicas de optimización.
5.4: Personalización de fuerzas
5.5: Efectos especiales y técnicas volumétricas.
5.6: Shaders de vértices y técnicas avanzadas.

Práctico

Práctica 1: Introducción al entorno jerárquico.
Práctica 2: Creación e importación de modelos 3D.
Práctica 3: Introducción de cámaras, iluminación y materiales.
Práctica 4: Programación de entornos virtuales.
Práctica 5: Simulación física y sensores.

 

Bibliografía

Bibliografía fundamental

  • John Vince: Introduction to Virtual Reality.  Springer 2013
  • Dalai Fellinto: Mike Pan. Game development with blender. Cengage Learning, 2013.
  • Alan B. Craig: Understanding Augmented Reality: Concepts and Applications. Morgan Kaufmann 2013.
  • Jacobo Rodríguez: GLSL Essentials. Packt Publishing 2013
  • Hanan Samet: Foundations of Multidimensional and Metric Data Structures (The Morgan Kaufmann Series in Computer Graphics). Morgan Kaufmann 2006.
  • Elmar Langetepe, Gabriel Zachmann: Geometric Data Structures for Computer Graphics.  A K Peters/CRC Press 2006.
  • Fore June: An Introduction to 3D Computer Graphics, Stereoscopic Image, and Animation in OpenGL and C/C++. CreateSpace Independent Publishing Platform 2011.
  • S.K. Gupta, D.K. Anand, J.E. Brough, M. Schwartz, and R.A. Kavetsky. Training in Virtual Environments: A Safe, Cost-Effective, and Engaging Approach to Training. CALCE EPSC Press, College Park, July 2008.


 

Bibliografía complementaria

  • M. C. Lin, M.A. Otaduy: Haptic Rendering. A.K. Peters 2008.
  • Mario Zechner: Beginning Android Games.  Apress 2011.
  • Rui Wang, Xuelei Qian: OpenSceneGraph 3.0: Beginner's Guide. Packt Publishing 2010.
  • Fisher Gordon: Blender 3D Basics. Packt Publishing 2012.
  • Kevin Brothaler: OpenGL ES 2 for Android: A Quick-Start Guide (Pragmatic Programmers). Pragmatic Bookshelf  2013.
  • Jens Grubert: Augmented Reality for Android Application Development. Packt Publishing  2013.

Enlaces recomendados

La gestión administrativa y contenidos docentes de la asignatura se realiza a través de la

plataforma PRADO: http://prado.ugr.es

Metodología docente

  • MD01 Clases Teóricas-Expositivas 
  • MD02 Resolución de Problemas 
  • MD03 Resolución de Casos Prácticos 
  • MD04 Aprendizaje basado en Proyectos 
  • MD05 Prácticas en Laboratorio 
  • MD06 Taller de Programación 
  • MD08 Debates 
  • MD09 Demos 
  • MD10 Exposición de Trabajos Tutelados 
  • MD12 Visitas Guiadas 
  • MD16 Tutorías Académicas 

Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final.)

Evaluación Ordinaria

Elementos evaluables

  • Ejercicios teórico-prácticos: a lo largo del cursos se propondrán ejercicios teóricos y prácticos sobre aspectos conceptuales e instrumentales de la asignatura (peso en la evaluación final  20%)
  • Ejercicios prácticos: se evaluará el resultado entregado de cada práctica y la defensa (en su caso) de cada una de ellas (peso en la evaluación final 50%)
  • Examen final: Examen escrito sobre supuestos conceptuales para aplicar los conceptos aprendidos en la asignatura (peso en la evaluación final  30%)

La asistencia a clase no es obligatoria pero es RECOMENDADA.

Calificación final

La calificación final de la asignatura será la media ponderada de los ejercicios teóricos, prácticos y el examen final.

    • Todos los ejercicios tendrán una fecha límite de entrega. Los ejercicios entregados pasada la fecha límite sin causa justificada no serán evaluados.

Todo lo relativo a la evaluación se regirá por la Normativa de evaluación y calificación de los estudiantes vigente en la Universidad de Granada, que puede consultarse en:

https://lsi.ugr.es/lsi/normativa_examenes

Evaluación Extraordinaria

La evaluación en las convocatorias extraordinarias se realizará mediante un examen teórico (peso 30%) y la entrega de las prácticas y ejercicios teórico-prácticos y su defensa (peso 70%). La entrega de dichas prácticas y ejercicios se realizará con al menos una semana de antelación respecto a su defensa.

Todo lo relativo a la evaluación se regirá por la Normativa de evaluación y calificación de los estudiantes vigente en la Universidad de Granada, que puede consultarse en:

https://lsi.ugr.es/lsi/normativa_examenes

Evaluación única final

La evaluación en las convocatoria única se realizará mediante un examen teórico (peso 30%) y la entrega de las prácticas y ejercicios teórico-prácticos y su defensa (peso 70%). La entrega de dichas prácticas y ejercicios se realizará con al menos una semana de antelación respecto a su defensa.

Todo lo relativo a la evaluación se regirá por la Normativa de evaluación y calificación de los estudiantes vigente en la Universidad de Granada, que puede consultarse en:

https://lsi.ugr.es/lsi/normativa_examenes

Información adicional

  • Las defensas, en su caso, se realizarán de forma telemática en caso de no poder realizarse presencialmente.
  • Los exámenes y ejercicios se realizarán mediante la plataforma PRADO.
  • Las prácticas se entregarán por la plataforma PRADO o mediante cuenta Google Drive de la UGR.

Escenario A (Enseñanza-Aprendizaje presencial y tele-presencial)

Horario (Según lo establecido en el POD)

El mismo que el publicado en la web del máster.

Herramientas para la atención tutorial (Indicar medios telemáticos para la atención tutorial)

Videoconferencia, correo electrónico, sistemas de mensajería de PRADO.

Medidas de adaptación de la metodología docente

  • Las clases de teorías serán transmitidas por videoconferencia, grabadas, y puestas a disposición de los estudiantes.
  • Para las prácticas se realizará un seguimiento mediante foros PRADO y sistemas de mensajería de PRADO.

 

Evaluación Ordinaria

En la parte teórica y de entregas no es necesario ningún cambio, ya que se utilizará PRADO. Tan solo se utilizará la videoconferencia para las defensas que no puedan realizarse de forma presencial.

Evaluación Extraordinaria

En la parte teórica y de entregas no es necesario ningún cambio, ya que se utilizará PRADO. Tan solo se utilizará la videoconferencia para las defensas que no puedan realizarse de forma presencial.

Evaluación única final

En la parte teórica y de entregas no es necesario ningún cambio, ya que se utilizará PRADO. Tan solo se utilizará la videoconferencia para las defensas que no puedan realizarse de forma presencial.

Escenario B (Suspensión de la actividad presencial)

Horario (Según lo establecido en el POD)

El mismo que el publicado en la web del máster.

Herramientas para la atención tutorial (Indicar medios telemáticos para la atención tutorial)

Videoconferencia, correo electrónico, sistemas de mensajería de PRADO.

Medidas de adaptación de la metodología docente

  • Las clases de teoría serán transmitidas por videoconferencia, grabadas, y puestas a disposición del estudiantado.
  • Para las prácticas se realizará un seguimiento mediante foros PRADO y sistemas de mensajería de PRADO.

Evaluación Ordinaria

No es necesario ningún cambio, ya que se utiliza PRADO igualmente para todas las entregas, y videoconferencia para las defensas.

Evaluación Extraordinaria

No es necesario ningún cambio, ya que se utiliza PRADO igualmente para todas las entregas, y videoconferencia para las defensas.

Evaluación única final

No es necesario ningún cambio, ya que se utiliza PRADO igualmente para todas las entregas, y videoconferencia para las defensas.