Obiettivi e prerequisiti

Obiettivo del corso di Ambienti Virtuali Immersivi e Interattivi (AVII) sarà fornire le basi tecniche e pratiche per la progettazione e implementazione di applicazioni interattive per dispositivi di Realtà Virtuale. In particolare, si affronteranno le problematiche di produzione e visualizzazione di materiale stereoscopico, e di utilizzo delle tecnologie per l'interazione avanzata con ambienti immersivi.

Come caso di studio, si considereranno le attrezzature del Teatro Virtuale dell'Università degli Studi di Milano, un sistema di Realtà Virtuale immersivo caratterizzato da uno schermo semicilindrico, da un sistema di visualizzazione stereo INFITEC, e da diversi dispositivi di interazione (dataglove, tracker elettromagnetico, Wiimote, Kinect, cuffia per Brain-Computer Interaction Mindset NeuroSky).

Prerequisiti del corso:

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Contatti docente

Docente: Davide Gadia

Email:
gadia@di.unimi.it
NB: Si prega di utilizzare l'indirizzo email di ateneo (nome.cognome@studenti.unimi.it). Si prega inoltre di mettere all'inizio del subject "AVII:", in modo da evitare problemi dovuti a errato filtraggio dei messaggi

Ufficio:
Dipartimento di Informatica
Università degli Studi di Milano
Via Celoria 20 - Settore Didattico
Edificio 3, Piano 2°
20133 Milano
Tel. +39 02 5031 4001

NB: Salire usando l'ascensore o le scale vicine all'ascensore: l'aula 405 "taglia" il secondo piano in due, e utilizzando le altre scale si sale dall'altra parte dell'aula.

Ricevimento:

Su appuntamento (contattare in anticipo il docente via email)

Forum Dsy del corso:

http://www.dsy.it/forum/forumdisplay.php?s=&forumid=469
Il docente provvederà a postare gli avvisi anche sul forum.
Si invitano gli studenti a postare domande di interesse generale sul corso.

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Aule e orario

Orario lezioni: tutti i Lunedì dalle 14:00 alle 18:00

Aula lezioni:
le lezioni si terranno presso il Teatro Virtuale del Dipartimento di Informatica, Via Celoria 20, Settore Didattico Edificio 3, Piano 2° (negli stessi locali dove si trova l'ufficio del docente). Salire usando l'ascensore o le scale vicine all'ascensore: l'aula 405 "taglia" il secondo piano in due, e utilizzando le altre scale si sale dall'altra parte dell'aula.

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Programma

Introduzione alla Realtà Virtuale
La Realtà Virtuale come mezzo di comunicazione
Storia della Realtà Virtuale
Esempi applicazione di Realtà Virtuale
Serious Games
Introduzione alla Stereoscopia
Acquisizione e generazione immagini stereo
Panoramica sulle tecnologie per la visualizzazione immagini stereo
Panoramica dei dispositivi e delle tecnologie per l'interazione avanzata in ambienti immersivi per la Realtà Virtuale
Introduzione alla Brain Computer Interaction

E' prevista l'alternanza di lezioni teoriche e di lezioni pratiche (incentrate sull'implementazione di applicazioni interattive per la Realtà Virtuale, utilizzando il motore grafico opensource Panda3D e utilizzando i dispositivi di interazione del Teatro Virtuale). La frequenza alle lezioni è fortemente consigliata, visto che l'utilizzo delle attrezzature del Teatro Virtuale è parte fondamentale del corso e del progetto finale.

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Modalità d'esame

L'esame è su appuntamento (si prega di concordare la data dell'esame almeno con 20 giorni di anticipo, in modo da poter far aprire le iscrizioni sul SIFA e avere quindi il registro).

L'esame consisterà nella progettazione e implementazione di un applicativo interattivo con visualizzazione stereoscopica basato sull'ambiente di sviluppo Panda3D, utilizzato a lezione. L'applicativo deve essere testato all'interno del Teatro Virtuale, e deve prevedere l'utilizzo dei dispositivi di interazione messi a disposizione dalla struttura. Il progetto può essere svolto da gruppi di massimo 4 studenti.
Il docente è disponibile alla discussione di eventuali proposte basate sull'utilizzo di un diverso ambiente di sviluppo, o di diversi protocolli di comunicazione tra i dispositivi e l'applicazione grafica, ma si riserva la decisione finale sugli strumenti da utilizzare per lo sviluppo del progetto.
E' necessario frequentare con continuità il Teatro Virtuale per l'implementazione e la messa a punto del progetto finale.
Parte fondamentale dell'esame sarà la stesura di una relazione relativa al progetto, in cui verrano descritte e commentate le scelte progettuali, gli algoritmi e le tecniche utilizzate, i dettagli implementativi, ecc. In particolare, basandosi sui concetti presentati durante le lezioni di teoria, dovrà essere inclusa all'inizio della relazione un'analisi degli aspetti di comunicazione (livello sintattico, semantico e pragmatico) dell'applicazione implementata, e una collocazione dell'applicazione nello spazio 3D Struttura/Interazione/Modello.
Durante l'esame gli studenti mostreranno al docente l'applicazione all'interno del Teatro Virtuale, e discuteranno i contenuti della relazione.

Per agevolare la definizione degli obiettivi del progetto, gli studenti saranno invitati a presentare proposte preliminari da discutere con il docente prima della fine delle lezioni:
  • concetto di base
  • aspetti comunicativi
  • idee preliminari sulla caratterizzazione grafica dell'applicazione
  • idee preliminari sulle tecniche e sui dispositivi di interazione che si intendono utilizzare

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Calendario e materiale

Attenzione: L'ordine e l'argomento delle lezioni possono essere soggette a cambiamenti. Si consiglia di consultare il sito con frequenza.

Data
Argomento
Materiale

4/3/2013
Informazioni generali sul corso
Presentazione del Teatro Virtuale
Introduzione alla Realtà Virtuale
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11/3/2013 La comunicazione nella Realtà Virtuale
Realtà Virtuale: cenni storici e casi di studio
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18/3/2013 Visualizzazione stereoscopica slide
8/4/2013 Interazione nella Realtà Virtuale 1 slide
29/4/2013 Interazione nella Realtà Virtuale 2 slide
6/5/2013 Introduzione alla Brain Computer Interaction (BCI)
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13/5/2013 Introduzione a Panda3D
Utilizzo di Data Glove e Tracker in Panda3D
Utilizzo Data Glove e Tracker per tecniche di selezione e manipolazione
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20/5/2013 Utilizzo di Mindset, Kinect e Wiimote in Panda3D
Esempio utilizzo Mindset, Utilizzo Wiimote e Kinect per tecniche di selezione e manipolazione, e per tecniche di navigazione e orientamento
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Testi di riferimento

W. Sherman and A. Craig, "Understanding virtual reality: interface, application, and design", The Morgan Kaufmann Series in Computer Graphics. 2002

A. Craig, W. Sherman, J.Will, "Developing Virtual Reality Applications: Foundations of Effective Design", The Morgan Kaufmann Series in Computer Graphics. 2009

D. Bowman, E. Kruijff, J. LaViola and I. Poupyrev, "3D User Interfaces: Theory and Practice", Addison-Wesley/Pearson Education, 2004

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Link utili

  • Forum Panda3D:
    • "Showcase" : presentazione progetti in corso
    • "Pipeline"    : problematiche conversione modelli in formato EGG

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