Ficha Unidade Curricular (FUC)

Informação Geral / General Information

Carga Horária / Course Load

Área científica / Scientific area

Multimédia, Visão e Computação Gráfica

Departamento / Department

Departamento de Ciências e Tecnologias da Informação

Ano letivo / Execution Year

2019/2020

Pré-requisitos / Pre-Requisites

Formais: - Não Aplicável Informais: 1. Conhecimento dos conceitos básicos de álgebra linear e trigonometria; 2. Conhecimento dos conceitos de programação orientada a objectos, de preferência em C++; 3. Conhecimento dos conceitos lecionados na UC 'Programação 3D'.

Objetivos Gerais / Objectives

Esta UC tem como objectivo principal introduzir os estudantes nos conceitos fundamentais da especificação, modelação, implementação e integração de algoritmos para realidade aumentada, uma área que procura fechar a lacuna entre a realidade virtual e a realidade física, interligando disciplinas como a computação gráfica e a visão por computador. Esta UC tem ainda o objectivo de dotar os estudantes de experiência prática na implementação e utilização desses mesmos algoritmos. Com os conhecimentos adquiridos, os estudantes complementam a sua formação nas áreas da computação gráfica e visão por computador através de uma perspectiva integrada de ambas.

Objetivos de Aprendizagem e a sua compatibilidade com o método de ensino (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes) / Learning outcomes

No final desta UC, os alunos deverão ser capazes de: OA1. Selecionar, adaptar e integrar mecanismos de visão por computador no contexto da realidade mista; OA2. Especificar, modelar e implementar algoritmos e tecnologia para realidade mista; OA3. Especificar, modelar e implementar aplicações de realidade mista.

Conteúdos Programáticos / Syllabus

Os principais conteúdos programáticos a abordar são: CP1. Visão por Computador: - Aquisição de dados sensoriais; - Calibração de câmaras; - Estruturas de dados eficientes; - Transformadas e filtros; - Registo de imagens; - Localização de câmaras; - Extração de características; - Reconhecimento de objetos; - Reconstrução de cenas; - Estimação de modelos de iluminação; - Detecção de marcadores. CP2. Realidade Mista: - Historial e aplicações; - Arquiteturas; - Fusão sensorial; - Interfaces tangíveis; - Interfaces gestuais; - Interfaces multimodais; - Síntese de imagem; - Vídeo aumentado. CP3. Casos de estudo.

Demonstração da coerência dos conteúdos programáticos com os objetivos de aprendizagem da UC / Evidence that the curricular units content dovetails with the specified learning outcomes

A interligação entre os conteúdos programáticos (CP) e os objectivos de aprendizagem (OA) realiza-se da seguinte forma: OA1: CP1; OA2: CP2; OA3: CP3.

Avaliação / Assessment

As aulas são divididas em dois módulos. O primeiro módulo engloba aulas teóricas expositivas intercaladas com aulas teórico-práticas baseadas num conjunto de fichas de trabalho. O segundo módulo é composto por aulas laboratoriais, onde um projecto será desenvolvido em grupo. Como trabalho autónomo, espera-se que os alunos pesquisem e analisem literatura relevante e complementem o trabalho de implementação iniciado em aula. | Avaliação periódica: 2 testes realizados ao longo do semestre (2 x 20%) e 1 projeto realizado em grupo, sujeito a entregas intermédias e avaliação de progresso semanal (60%); existe nota mínima de 7.5 valores na média dos testes, assim como no projeto; a presença nas aulas não é obrigatória. Avaliação nas épocas de recurso e especial: exame final composto por uma parte teórica (40%) e uma parte prática (60%) (ver detalhes obrigatórios no campo Observações).

Metodologias de Ensino / Teaching methodologies

Demonstração da coerência das metodologias de ensino e avaliação com os objetivos de aprendizagem da UC / Evidence that the teaching and assessment methodologies are appropriate for the learning outcomes

Os objectivos de aprendizagem cobrem aspectos de modelação e implementação, sendo portanto essencial a transferência de conhecimento teórico aliado ao desenvolvimento de competências de carácter prático. Por esta razão as metodologias de aprendizagem incluem uma componentes expositivas, participativas e activas. Sendo as matérias leccionadas objecto de frequente inovação, torna-se essencial dotar o estudante de competências de pesquisa e análise de literatura técnica e científica. A forte componente de trabalho autónomo considerada procura promover essas competências.

Observações / Observations

Tendo em conta o Despacho 31/2020 foram feitas as seguintes alterações ao processo de avaliação, que foram comunicadas ao coordenador de ano/curso e aos estudantes: - A avaliação periódica passa a ser realizada da seguinte forma: 1 teste escrito realizado presencialmente durante a 1ª época de avaliação (30% da nota final) + 1 projeto realizado em grupo sujeito a entregas intermédias, avaliação de progresso semanal e discussões orais online (70% da nota final); nota mínima de 7.5 valores no teste escrito, assim como no projeto. - Não foram realizadas alterações às avaliações por exame, mantendo-se estas presenciais. -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Relativamente ao exame final: - A parte teórica do exame final avaliará os conhecimentos abordados pelos testes para avaliação periódica, enquanto que a parte prática avaliará os conhecimentos práticos necessários ao desenvolvimento de projetos de complexidade semelhante à do projeto considerado para avaliação periódica. Por razões logísticas, a realização da parte prática poderá não decorrer no dia da realização da parte teórica. - Os alunos que entregarem projeto na data estipulada para avaliação periódica poderão optar por não realizar a parte prática do exame. Nesse caso, a nota da parte prática do exame será a nota atribuída ao projecto. Esta possibilidade de re-aproveitar a nota do projeto é imediatamente renunciada pelo aluno assim que este aceitar receber o enunciado da parte prática do exame final. - A realização da parte prática do exame final requer inscrição através do email do docente, com pelo menos dois dias úteis de antecedência. Com esta UC, pretende-se que os estudantes complementem a formação obtida pelos estudantes nas UCs Computação Gráfica, Programação 3D e Processamento de Sinal Multimédia através de uma perspectiva integrada no contexto específico da realidade mista.

Bibliografia Principal / Main Bibliography

- Fundamentals of computer graphics (2005), by Shirley, P. et al., from AK Peters Ltd, ISBN 1-56881-269-8. - Real-Time Rendering (2008), by Tomas Akenine-Möller, Eric Haines, and Naty Hoffman, from A.K. Peters Ltd., 3rd edition, ISBN 987-1-56881-424-7. - An introduction to 3D computer vision techniques and algorithms (2009), by Boguslaw Cyganek, J. Paul Siebert, from John Wiley, ISBN 047001704X. - Computer vision: algorithms and applications (2010), by Richard Szeliski, from Springer, ISBN 1848829345. - 3D User Interfaces: Theory and Practice (2005), by D. Bowman, E. Kruijff, J. LaViola Jr., and I. Poupyrev, from Addison-Wesley, ISBN 0-201-75867-9. - Augmented reality: a practical guide (2007), by S. Cawood and M. Fiala, from Pragmatic Bookshelf, ISBN 1934356034. - Acetatos e artigos científicos disponibilizados na plataforma de e-Learning

Bibliografia Secundária / Secondary Bibliography

- Online ARToolkit resources: http://www.hitl.washington.edu/artoolkit/ - Online Goblin XNA resources: http://goblinxna.codeplex.com/ - Online osgART resources: http://www.osgart.org/ - Online OSG resources: http://www.openscenegraph.com - Online PCL resources: http://pointclouds.org/ - Online OpenCV resources: http://opencv.willowgarage.com/ - Rusu, R.B. and Cousins, S. (2011) 3D is here: Point Cloud Library (PCL). In Proc. of the Intl. Conf. on Robotics and Automation (ICRA), doi: 10.1109/ICRA.2011.5980567 - OpenSceneGraph 3.0 Beginners Guide (2010), by Rui Wang and Xuelei Qian, from Packt Publishing Ltd., ISBN 978-1-849512-82-4. - Learning OpenCV (2008), by Gary Bradski and Adrian Kaehler, from O?Reilly, ISBN 0596516134.

Data da última atualização / Last Update Date

2024-02-16