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
2024/2025
Pré-requisitos / Pre-Requisites
NA
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 Extendida-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
OA1 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 OA2 Compreender as tecnologias chave: RV (canais de entrada/saída); RA (recolha de dados do ambiente real e interpretação, visualização 3D e interação pessoa-máquina) OA3 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) OA4 Saber aplicar modelação 3D e desenvolvimento de apps RV, RA em ambientes Unity, UnReal, ARCore, ARKit, Hololens, EON Reality, Open XR OA5 Conceber experiências laboratoriais: 1RV + 1RA OA6 Explorar criatividade, inovação, pensamento crítico, autoaprendizagem, revisão por pares, trabalho em equipa, expressão escrita e oral
Conteúdos Programáticos / Syllabus
PC1 Realidade Virtual, RV: Definição. Modelo. RV imersiva e não imersiva. Evolução histórica. Aplicações PC2 Tecnologias chave para RV: Canal de saída: projeção, ecrãs, estereoscopia, áudio 3D e atualização, novos canais (cheiro, gosto). Canal de entrada: seguimento, interfaces multimodais (fala, gesto, movimento, toque e tato), interfaces hápticas e vestibulares PC3 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. Sombras. de texturas PC4 CG distribuída em RV. C5 Laboratório RV PC5 Realidade Aumentada, RA: Definição. Modelo. Realidade Mista. Realidade Estendida, RE. Evolução histórica. Aplicações PC6 Tecnologias chave para RA: Recolha de dados do ambiente real e interpretação, visualização de objetos virtuais registados em 3D, interação pessoa-máquina (Interfaces tangíveis e Interação multimodal) PC7 Laboratório RA PC8 Tendências atuais e futuras de RV, RA e RE
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
OA1 alinha-se com PC1, que aborda a definição, modelo, e aplicações da RV, e com C6, que foca na RA e RE OA2 corresponde diretamente a PC2 e PC7, que detalham as tecnologias essenciais para RV e RA, incluindo canais de entrada e saída, fundamental para compreender como essas tecnologias operam no mundo real OA3 relaciona-se com PC3, que cobre os conceitos de modelação geométrica 3D, visualização, luz, cor, e texturas, essenciais para entender os algoritmos e sistemas envolvidos OA4 está alinhado a PC4 e PC5, que tratam da computação gráfica distribuída em RV e laboratórios práticos, permitindo aos estudantes aplicar conhecimentos num contexto prático OA5 está em consonância com PC5 e PC8, laboratórios de RV e RA, respetivamente, proporcionando uma plataforma para experimentação e aplicação prática OA6, mais transversal, relaciona-se com todos os conteúdos, especialmente aqueles que envolvem laboratórios e aplicações práticas (PC5 e PC8), onde os estudantes podem explorar e aplicar estas habilidades
Avaliação / Assessment
Entrega de 10 tarefas, respondendo aos critérios de cada solicitação do docente, com o peso de 50% da nota final e classificação mínima de 8,5 valores. As tarefas incluem atividades, desenvolvidas individualmente ou em grupo, nas sessões síncronas e em sessões assíncronas agendadas pelo docente, bem como intervenções em fóruns de discussão mediados. - Projeto de aplicação previamente estabelecido pelo docente e respetiva discussão oral em grupo, com o peso de 50% na nota final e classificação mínima de 8,5 valores. A média final terá de ser igual ou superior a 9,5 valores. De acordo com o Regulamento Geral de Avaliação de Conhecimentos e Competências do Iscte, esta UC é classificada como UC de projeto, pelo que não contempla avaliação por exame.
Metodologias de Ensino / Teaching methodologies
Esta UC adotará como metodologia de ensino e aprendizagem central a Aprendizagem Baseada em projetos. Storytelling será utilizado como estratégia de motivação e envolvimento dos estudantes. Esta abordagem pedagógica está articulada com o modelo pedagógico do Iscte porque o estudante é considerado um agente ativo no seu processo de aprendizagem, o conhecimento é trabalhado como uma ferramenta para a construção e desenvolvimento de mais conhecimento e aplicado em diversos contextos.
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 foram selecionadas de forma a corresponder aos objetivos de aprendizagem da UC. Através de uma combinação de momentos de aprendizagem online síncrona e assíncrona, os estudantes irão realizar tarefas com diferentes níveis de apoio e orientação docente, analisar casos reais, aplicar conhecimentos teóricos e desenvolver competências de resolução de problemas e pensamento crítico. O docente dará feedback (corretivo e/ou cognitivo) sobre as tarefas e estudos de caso. Esta abordagem permitirá que os estudantes estabeleçam conexões entre os conhecimentos teóricos e práticos, melhorando a compreensão e a aplicação dos conceitos aprendidos. Como estratégia de motivação, a unidade curricular incluirá a storytelling ao longo do semestre, de forma a aumentar a perceção do estudante do mundo real e envolvido em problemas reais.
Observações / Observations
Assíncrona: T=2; TP=14 Síncrona: TP=8; OT=1
Bibliografia Principal / Main Bibliography
Computer Graphics: Principles and Practice (3rd Edition). Addison-Wesley.
3D User Interfaces: Theory and Practice (2nd Edition), Addison-Wesley Professional
”Computer Graphics and Virtual Environments: From Realism to Real-Time”, Mel Slater, 2002, Addison Wesley
Complete Virtual Reality and Augmented Reality Development with Unity: Leverage the power of Unity and become a pro at creating mixed reality applications
Bibliografia Secundária / Secondary Bibliography
Data da última atualização / Last Update Date
2024-06-07