Imerzivní technologie

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra počítačové grafiky a interakce

Anotace:

Předmět se zaměřuje na pokročilé principy a technické aspekty systémů rozšířené a virtuální reality (eXtended reality - XR), s důrazem na prostorové algoritmy, kontextově adaptivní a kolaborativní interakce a vizualizace v prostředí. Studující se seznámí s architekturou XR systémů, principy prostorové lokalizace a mapování (SLAM), kontextově závislým zobrazováním informací, přirozenými vstupy, efektivními způsoby interakce a optimalizací výkonu. Dále se předmět věnuje analýze chování uživatelů v XR prostředí, principům testování a sběru dat o uživatelské zkušenosti a tématům souvisejícím s vnímáním prostoru, etikou a bezpečností. Kurz je zaměřen na hlubší pochopení fungování XR systémů na úrovni algoritmických principů, nikoli jen uživatelského rozhraní.

Požadavky:

Zápočet - zápočet je za aktivní účast na cvičeních, vypracování a průběžné prezentování semestrální práce a min. zisk 20 bodů ze semestru. Kvalita sem. práce je hodnocena (0-50 bodů), 0-20 bodů je zisk za plnění průběžných termínů. Celkem z cvičení 0-70b.

Zkouška - písemný test (ověření znalostí z přednášek) a ústní zkouška.

Osnova přednášek:

1. Architektura XR systémů

2. Prostorová registrace

3. Situovaná vizualizace

4. Kontextová adaptace

5. Interakce I: přirozené vstupy

6. Interakce II: manipulace objektů

7. Vizualizace a rendering v XR

8. Testování a analýza chování uživatelů

9. XR z praxe

10. Percepce a prostor v XR

11. Optimalizace XR systémů

12. Multiversum, sociální aspekty

13. Etika a bezpečnost

14. Rezerva

Osnova cvičení:

Praktické osvojení XR technologií: Studující individuálně pracují s XR náhlavními zařízeními (např. Quest 3S/3), aby si prakticky vyzkoušeli a pochopili fungování různých komponent, interakcí a principů XR systémů. Tato část cvičení je zaměřena na získání přímé zkušenosti s hardwarem a základními technikami implementace. (6 cvičení)

Diskuze a prezentace: V kolektivu probíhají diskuse nad zadanými tématy, problémy a zkušenostmi získanými během praktické části. Studující následně reportují a prezentují výsledky své individuální práce, což rozvíjí jejich komunikační dovednosti a schopnost reflektovat vlastní postup. (3 cvičení)

Individuální konzultace a práce na semestrálním projektu: Zbývající čas je vyhrazen pro individuální

konzultace s vyučujícím ohledně semestrální práce. Studující mají prostor pro dotazy, získání zpětné vazby a prohloubení práce na svém individuálním projektu, který směřuje k tématu diplomové práce nebo implementaci vybraných algoritmů. (5 cvičení)

Cíle studia:

Cílem studia je vybavit studenty expertními znalostmi v oblasti návrhu a technické realizace vysoce interaktivních XR systémů s prioritním důrazem na potřeby a vnímání člověka. Absolventi získají schopnost implementovat komplexní formy prostorového vstupu a adaptivní rozhraní, která inteligentně reagují na aktuální uživatelský kontext. Důraz je kladen na rozvoj dovedností pro vědecké testování uživatelské zkušenosti a schopnost navrhovat ergonomicky i eticky udržitelná řešení v rámci moderních XR platforem.

Metody výuky v tomto předmětu kombinují praktické individuální cvičení s XR náhlavními zařízeními pro přímou zkušenost s technologiemi a diskuse v kolektivu pro sdílení poznatků a perspektiv. Důležitou součástí je průběžná prezentace odvedené práce na individuálním projektu, která rozvíjí komunikační dovednosti a schopnost reflektovat vlastní pokrok. Individuální semestrální práce představuje klíčový prvek výuky, umožňující studujícím hloubkové prozkoumání specifického tématu v oblasti XR. Tato samostatná úloha je navržena tak, aby buďto podpořila rozvoj jejich diplomového projektu, čímž zajišťuje provázanost studia s výzkumnými zájmy, nebo aby se zaměřila na praktickou implementaci vybraných algoritmů z odborné literatury, čímž posiluje jejich technické dovednosti a porozumění teoretickým konceptům. Tento individuální přístup kultivuje schopnost samostatného výzkumu, kritického myšlení a aplikace získaných znalostí v konkrétním kontextu XR technologií.

Studijní materiály:

Základní zdroje pro tento předmět jsou uvedeny níže, avšak studující k nim pro úspěšné absolvování kurzu nepotřebují přímý přístup ani se od nich neočekává jejich aktivní využívání. Jedná se tak o literaturu doporučenou.

základní literatura

The VR Book: Human-Centered Design for Virtual Reality, J. Jerald, (2015)

Designing Immersive 3D Experiences: A Designers Guide to Creating Realistic 3D Experiences for Extended Reality, Renée Stevens, 1st edition, 2021.

rozšiřující literatura

3D User Interfaces: Theory and Practice, Doug A. Bowman, Ernst Kruijff, Joseph J. LaViola Jr., Ivan P. Poupyrev, 2nd edition, 2017.

Poznámka:

Pokročilé techniky a algoritmy pro rozšiřující reality (XR)

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: