Modul A: Navidezna in obogatena resničnost

Opis predmeta

Predmet ponuja celovit vpogled v svet razširjene, mešane, obogatene in navidezne resničnosti, osvetljuje človeške zaznave (vidne, zvočne, haptične, vestibularne) in motorični sistem. Predstavi kinematiko in dinamiko navideznega sveta, vključno z gibanjem, deformacijami, detekcijo trka in modeliranjem. Osredotoča se na sledenje gibanja uporabnika, merjenje položaja, gibanja, sil interakcije in zaznavanje okolice. Interakcija zajema manipulacijo objektov, virtualno navigacijo in interakcijo z drugimi. Raziskuje vizualno, zvočno in haptično modalnost navideznega okolja, vključno z grafičnim modeliranjem, animacijo, 3D grafičnimi prikazovalniki, akustiko, prostorskim zvokom, kinestetičnimi in taktilnimi haptičnimi vmesniki. Poudarja sodelovanje v večuporabniških navideznih okoljih in koncepte navidezne prisotnosti ter njeno merjenje. Obravnava uporabo obogatene resničnosti v različnih panogah, kot so industrija, medicina, izobraževanje in oblikovanje

Predmet učimo na programih

Elektrotehnika 1. stopnja

Cilji in kompetence

Predmet ciljno obravnava interakcijo med človekom in računalniško generiranim navideznim okoljem. Analizira fizikalne osnove, tehnološke izzive ter možnosti in omejitve pri gradnji večpredstavnih navideznih in obogatenih okolij. Poudarek je na konceptih potrebnih za razumevanje navideznih okolij in odzivov uporabnika na sintetično generirane vizualne, zvočne in haptične dražljaje. Praktična znanja pridobijo študenti v laboratoriju ob izvajanju interdisciplinarnih skupinskih projektov.

Metode poučevanja in učenja

Študenti imajo na voljo knjigo z vsebino predmeta. Na predavanjih je poudarek na teoretičnih osnovah večpredstavnih navideznih okolij. Zaradi specifičnosti predmeta, se del predavanj izvaja s pomočjo multimedijskih predstavitev. Najnovejši dosežki s področja navideznih okolij so predstavljeni v "video predavanjih". Praktične vaje potekajo v laboratoriju, ki je opremljen z večjim številom haptičnih robotov, avdio sistemov za generiranje prostorskega zvoka in 3D grafičnimi zasloni. Študentje delajo v interdisciplinarnih projektnih skupinah, kjer se posamezen študent ukvarja z določeno modalnostjo navideznega okolja.

Predvideni študijski rezultati

Po uspešno opravljenem modulu naj bi bili študenti zmožni:

razložiti človekovo zaznavanja vizualnih, zvočnih, taktilnih in kinestetičnih dražljajev,
analizirati gibanja človeka z uporabo različnih merilnih sistemov,
sintetizirati vizualne, zvočne in haptične dražljaje,
izbrati ustrezne prikazovalnike za izvedbo vizualne, zvočne in haptične povratne informacije človeku,
integrirati sintetizirane dražljaje v večpredstavna navidezna okolja, ki omogočajo uporabniku fizično in mentalno navidezno prisotnost,
nadgraditi navidezno resničnost v obogateno resničnost,
uporabiti računalniška orodja za namen izvedbe nalog navidezne oziroma obogatene resničnosti,
izdelati uporabne aplikacije na osnovi navidezne oziroma obogatene resničnosti (razširjene resničnosti).

Temeljni viri in literatura

Mihelj M, Podobnik J (2012) Haptics for Virtual Reality and Teleoperation, Springer, Berlin.
Mihelj M, Novak D, Beguš S (2013) Virtual Reality Technology and Applications, Springer, Berlin.
M. Mihelj, D. Novak, S. Beguš, D. Fefer: Navidezna resničnost, Založba FE in FRI, 2014 (digitalna verzija dostopna v spletni učilnici, slovenski prevod knjige Virtual Reality Technology and Applications).
Burdea G, Coiffet P (2003) Virtual reality technology, John Wilwy & Sons.
Sherman WR, Craig AB (2003) Understanding virtual reality : interface, application and design, Morgan Kaufmann Publishers.
Ong SK, Nee, AYC (2004) Virtual and augmented reality applications in manufacturing, Springer.