Ficha Unidade Curricular (FUC)

Informação Geral / General Information

Carga Horária / Course Load

Área científica / Scientific area

480 - Informática

Departamento / Department

Departamento de Tecnologias Digitais

Ano letivo / Execution Year

2025/2026

Pré-requisitos / Pre-Requisites

Esta unidade curricular não tem pré-requisitos.

Objetivos Gerais / Objectives

Esta UC visa introduzir: - Os conceitos teóricos, modelos e estado da arte da Realidade Virtual-RV, da Realidade Aumentada-RA e da Realidade Estendida-RE, bem como a aplicação dessas tecnologias em casos concretos: marketing, design, engenharia, defesa, entretenimento, saúde ou educação - As tecnologias chave de RV: canais de entrada e de saída, e Computação Gráfica 3D em tempo real, incluindo Modelação Geométrica 3D, Transformações Geométricas, Visualização 3D, Luz e côr, Iluminação, Sombreamento, Mapeamento de texturas - As tecnologias chave de RA: a recolha de dados do ambiente real e sua interpretação, a visualização de objetos virtuais registados em 3D e a interação pessoa-máquina multimodal), com ilustração com casos reais - Visa ainda iniciar o/a estudante nas metodologias de desenvolvimento em RV e RA em ambiente laboratorial, explorando as respetivas capacidades de investigação, análise crítica do estado da arte, pensamento abstrato e desenvolvimento de soluções inovadoras.

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

O1 Conhecer os conceitos,modelos,estado da arte e principais aplicações em RV,RA, RE,na resolução de problemas atuais,através da investigação e análise crítica de fontes da literatura O2 Compreender princípios matemáticos básicos dos sistemas e algoritmos de Computação Gráfica 3D:representação de modelos geométricos e hierárquicos 3D (malhas de polígonos, grafos de cena),sua visualização realista e em tempo real (cadeia de transformação e visualização 3D,cálculo de visibilidade,iluminação local e global,mapeamento de texturas) O3 Compreender as tecnologias chave:RV (canais de entrada/saída, interação pessoa-máquina IPM);RA (recolha de dados do ambiente real e interpretação,visualização 3D,IPM) O4 Saber aplicar modelação 3D e desenvolver apps no code RV/RA em ambientes Sketchup,EON Reality,Delitex Edu,Open XR O5 Conceber experiências laboratoriais: RV ou RA O6 Explorar criatividade,inovação,pensamento crítico,autoaprendizagem,revisão por pares,trabalho em equipa,expressão escrita e oral

Conteúdos Programáticos / Syllabus

C1 Apresentação, programa e avaliação. Definições iniciais: o contínuo da Realidade Mista, Realidade estendida e Metaverso. Temas e tendências atuais C2 Computação Gráfica 3D:Definições e conceitos.Modelação Geométrica 3D.Visualização 3D.Câmara virtual.Hierarquia de objetos gráficos.Grafo de cena.Luz e côr.Iluminação e sombreamento.Mapeamento de texturas C3 Realidade Virtual (RV): Definição.Modelo.RV imersiva e não imersiva.Evolução histórica.Aplicações.Tecnologias chave: Canal de saída: projeção, écrãs, esteresocopia, audio 3D e auralização, novos canais. Canal de entrada: seguimento, interfaces multimodais, interfaces hápticas e vestibulares C4 Realidade Aumentada (RA): Definição.Modelo.Evolução histórica.Aplicações.Tecnologias chave:Recolha de dados do ambiente real e interpretação,visualização de objetos virtuais registados em 3D,interação pessoa-máquina C5 Laboratório de Metaverso: Conceber uma experiência laboratorial de RV ou RA C6 Tendências futuras de RV/RA/RE

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

O1 alinha-se com C1 e C6, cobrindo contínuo da Realidade Mista, Realidade Estendida e Metaverso, assim como temas e tendências atuais e futuras O2 relaciona-se com C2: conceitos de modelação geométrica 3D, visualização, luz, cor, e texturas, essenciais para entender os algoritmos e sistemas envolvidos O3 alinha-se om C3 e C4, que abordam a RA e RV: definição, modelo, evolução histórica, aplicações, e tecnologias chave, incluindo canais de entrada e saída e IPM, visando compreender como essas tecnologias operam no mundo real O4 e O5 estão em consonância com C5, laboratório de Metaverso, permitindo aos estudantes aplicar conhecimentos num contexto prático e proporcionando uma plataforma para o desenvolvimento de experiências com RA/RV O6, mais transversal, relaciona-se com todos os conteúdos, especialmente aqueles que envolvem aplicações práticas, onde os estudantes podem explorar e aplicar criatividade, inovação, autoaprendizagem, revisão por pares, trabalho em equipa e comunicação

Avaliação / Assessment

Esta UC, pela sua natureza eminentemente prática e aplicada, segue o modelo por projeto de ALS - Avaliação ao Longo do Semestre, previsto no RGACC - Regulamento Geral de Avaliação de Conhecimentos e Competências do Iscte, não contemplando avaliação por exame. A avaliação da UC é uma mistura das seguintes componentes: • 40% atividades individuais contínuas, nomeadamente, participação em fóruns, realização de exercícios práticos, realização de liçõesquizz e participação nas aulas síncronas; • 60% Trabalho de projeto laboratorial em grupo + apresentação final e discussão. É obrigatória a participação nestas duas componentes. O trabalho final é sempre apresentado em modo síncrono a um painel que inclui o/a Professor/a Coordenador/a, a que se segue uma fase de perguntas e respostas. A média das diversas componentes terá de ser igual ou superior a 9,5. A 1ª Época e a 2ª Época poderão ser utilizadas para a realização de momentos de avaliação. Utilização de inteligência artificial. Aplica-se o Guia para uma Utilização Responsável da Inteligência Artificial em Trabalhos Académicos (Conselho Científico, 21/04/2026), com o seguinte regime específico: nos entregáveis do projeto, é permitida e deve ser declarada nos termos do ponto 4 do Guia, incluindo o formulário anexo; nos testes e avaliações práticas realizadas em aula ou a sua repetição, essa utilização é interdita. Relativamente a qualquer elemento de avaliação, o docente ou coordenador da UC poderá solicitar, em qualquer momento durante o semestre, uma discussão oral individual destinada à confirmação da autoria dos trabalhos apresentados e/ou à aferição dos conhecimentos e competências demonstrados pelo estudante. A avaliação inclui componentes de verificação oral individual, em que se exige ao estudante a explicação e a alteração do trabalho entregue. Para além do RGACC, recomenda-se a leitura de outros documentos de referência para o processo de avaliação, tais como o Regulamento de Estudantes com Estatuto Especial (REEE), o Código de Conduta Académica (CCA) e o Regulamento Disciplinar de Discentes (RDD).

Metodologias de Ensino / Teaching methodologies

Esta UC adotará como metodologia de ensino e aprendizagem central a aprendizagem baseada em problemas, combinada com aprendizagem baseada em projetos. Como estratégia de motivação e desenvolvimento da capacidade criativa e de inovação, a UC adotará a Storytelling e Design Thinking, uma metodologia de resolução de problemas centrada no ser humano, baseada na empatia, ideação, prototipagem rápida, experimentação e iteração. A UC está estruturada por 6 módulos e cada módulo inclui pelo menos uma sessão síncrona, materiais de estudo em modo assíncrono (vídeos, ebooks, artigos e outros materiais), um fórum de discussão, um momento de autoavaliação relacionado com os materiais de estudo (um quiz de respostas múltiplas), e ainda, enunciados de trabalhos ou de componentes de trabalhos, ou resolução de problemas, ou ainda de estudos de caso, individuais ou em grupo. Cada sessão síncrona entre o docente e os estudantes dura 1h a 2h (dependendo das sessões), para um total de 8h de sessões síncronas, e cada docente dedica ainda 24h de acompanhamento assíncrono, no cômputo da totalidade dos estudantes, admitindo 35 estudantes inscritos. A avaliação final é uma mistura de componentes, onde se valoriza a participação dos estudantes nos fóruns de discussão, a submissão atempada dos entregáveis dos trabalhos ou análises de estudos de caso, a resposta a questões de resposta múltipla (com uma ponderação necessariamente menor, em virtude da facilidade de obter respostas por pesquisa na Internet ou uso de chatbots), e a apresentação do trabalho final de aplicação da UC, que pode ser individual ou em grupo. O trabalho final é sempre apresentado em modo síncrono a um painel que inclui o/a Professor/a Coordenador/a com a participação de coorientadores das organizações parceiras (se for o caso), a que se segue uma fase de discussão. No caso de trabalho em grupo, cada membro deve identificar as partes pelas quais foi responsável. A mitigação da fraude académica, incluindo a associada ao uso indevido de IA generativa e de serviços pagos, é abordada de forma integrada, combinando prevenção, deteção e responsabilização. As metodologias de ensino privilegiam atividades com interação e colaboração entre estudantes e recorrem a instrumentos de avaliação diversificados e distribuídos ao longo do semestre, evitando a dependência de um único momento avaliativo e eliminando exames finais à distância. As tarefas apresentam complexidade progressiva, permitindo acompanhar a evolução e a trajetória de aprendizagem do estudante e dificultando a substituição do seu trabalho por IA ou serviços externos. São também utilizadas ferramentas de deteção de plágio para verificar a originalidade das submissões. No plano ético e disciplinar, aplicam-se o Código de Conduta Académica e o Regulamento Disciplinar dos Discentes do Iscte, que definem boas práticas, infrações e respetivas consequências, sendo estes documentos divulgados e acessíveis a toda a comunidade académica.

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

As metodologias de ensino e aprendizagem foram definidas de forma a assegurar a concretização progressiva e integrada dos objetivos de aprendizagem. A aprendizagem baseada em problemas permite aos estudantes aplicar os conceitos, modelos e estado da arte de RV, RA e RE à análise e resolução de situações concretas, contribuindo diretamente para O1 e O3 e promovendo, simultaneamente, pensamento crítico e capacidade de investigação. A aprendizagem baseada em projetos reforça esta aplicação prática e sustenta O4 e O5, através do desenvolvimento de soluções e experiências laboratoriais em RV/RA, recorrendo à modelação 3D e a ambientes no-code. As sessões síncronas permitem introduzir, discutir e consolidar os fundamentos teóricos e matemáticos de Computação Gráfica 3D associados a O2, bem como esclarecer conceitos e tecnologias-chave de RV e RA. Os materiais assíncronos, incluindo vídeos, e-books e artigos, apoiam a autoaprendizagem, a investigação de fontes e a análise crítica, em particular no âmbito de O1, O2 e O3. Os quizzes de autoavaliação permitem ao estudante verificar regularmente a compreensão dos conceitos e identificar lacunas na aprendizagem. Storytelling e Design Thinking reforçam O4, O5 e O6 ao promoverem empatia, criatividade, ideação, prototipagem rápida, experimentação e iteração na conceção de experiências de RV/RA. Os fóruns, exercícios, estudos de caso e trabalhos individuais ou de grupo estimulam a argumentação, a revisão por pares, a colaboração e a comunicação escrita e oral, contribuindo transversalmente para O6. A apresentação síncrona e discussão do trabalho final permite verificar a capacidade de integrar conhecimentos, justificar opções técnicas e de design e comunicar resultados, avaliando de forma articulada O1 a O6. A diversidade e progressividade das atividades e instrumentos de avaliação reforçam ainda a autenticidade da aprendizagem e permitem acompanhar a evolução individual do estudante ao longo do semestre.

Observações / Observations

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Bibliografia Principal / Main Bibliography

Hughes, John, van Dam, Andries, McGuire, Morgan, Sklar, David, Foley, James D., Feiner, Steven K., Akeley, Kurt (2014). Computer Graphics: Principles and Practice (3rd Edition). Addison-Wesley. ISBN-13: 978-0133511079. Joseph J. LaViola Jr., Ernst Kruijff, Ryan P. McMahan, Doug Bowman, Ivan P. Poupyrev (2017), 3D User Interfaces: Theory and Practice (2nd Edition), Addison-Wesley Professional, ISBN-10: 0134034325. Slater, M., Steed, A., Chrysanthou, Y., ”Computer Graphics and Virtual Environments: From Realism to Real-Time”, Mel Slater, 2002, Addison Wesley, ISBN: 0-201-62420-6 Jesse Glover, Jonathan Linowes (2019). Complete Virtual Reality and Augmented Reality Development with Unity: Leverage the power of Unity and become a pro at creating mixed reality applications ISBN-10: 1838648186

Bibliografia Secundária / Secondary Bibliography

Azuma, R. T (1997). “A survey of augmented reality”. Presence, 6(4):355–385, 1997 Bastos, P. & Dias, M. S., 2008., “Experiência de Realidade Virtual Imersiva no Ambiente CaveHollowspace do Lousal”, Actas do Interacção 2008 – 3ª Conferência Interacção Pessoa-Máquina, Universidade de Évora, 15 - 17 Oct 2008 HEIM, M. (1993), The Metaphysics of Virtual Reality, Oxford University Press, 208 pages. Lopes, M., Silva, J., Dias, M. S., Eloy, S., Gaspar, F., Miguel, R., Mendonça, N. (2014), “Sistema de Realidade Aumentada para Apoio ao Projeto de Arquitetura”. in Atas da EPCG 2014, 21º Encontro Português de Computação Gráfica, 13 e 14 de novembro de 2014, Leiria, Portugal. Mazuryk, T. & Gervautz, M., (1996). “Virtual Reality: History, Applications, Technology and Future”. Viena, Áustria : Institute of Computer Graphics and Algorithms, Vienna University of Technology. S. Cawood and M. Fiala (2007), Augmented reality: a practical guide from Pragmatic Bookshelf, ISBN 1934356034. Shneiderman, B., Plaisant, C., Cohen, M., Jacobs, S., Elmqvist, N., Nicholas Diakopoulos, N. (2017). Designing the User Interface: Strategies for Effective Human-Computer Interaction (6th edition), Pearson, ISBN-13: 978-0134380384.

Data da última atualização / Last Update Date

2026-04-13