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ISCTE-IUL  >  Ensino  >  METI

Realidade Mista e Aplicações (2 º Sem 2017/2018)

Código: M4318
Acrónimo: M4318
Nível: 2º Ciclo
Estruturante: Não
Língua(s) de Ensino: Português
Língua(s) amigável(is):
Ser English-friendly ou qualquer outra língua-friendly, significa que a UC é leccionada numa língua mas que se pode verificar qualquer uma das seguintes condições:
1. Existem materiais de apoio em língua inglesa/outra língua;
2. Existem exercícios, testes e exames em língua inglesa/outra língua;
3. Existe a possibilidade de se apresentar trabalhos escritos ou orais em língua inglesa/outra língua.
1 6.0 18.0 h/sem 18.0 h/sem 0.0 h/sem 0.0 h/sem 0.0 h/sem 0.0 h/sem 1.0 h/sem 37.0 h/sem 113.0 h/sem 0.0 h/sem 150.0 h/sem
Em vigor desde o ano letivo 2017/2018
Pré-requisitos 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'.
Objectivos 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.
Programa 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.
Processo de avaliação 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).
Processo de ensino-aprendizagem 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.
Observações 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 básica - Acetatos e artigos científicos disponibilizados na plataforma de e-Learning

- Augmented reality: a practical guide (2007), by S. Cawood and M. Fiala, from Pragmatic Bookshelf, ISBN 1934356034.

- 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.

- Computer vision: algorithms and applications (2010), by Richard Szeliski, from Springer, ISBN 1848829345.

- An introduction to 3D computer vision techniques and algorithms  (2009), by Boguslaw Cyganek, J. Paul Siebert, from John Wiley, ISBN 047001704X.

- 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.

- Fundamentals of computer graphics (2005), by Shirley, P. et al., from AK Peters Ltd, ISBN 1-56881-269-8.
Bibliografia complementar - Learning OpenCV (2008), by Gary Bradski and Adrian Kaehler, from O?Reilly, ISBN 0596516134.
- OpenSceneGraph 3.0 Beginners Guide (2010), by Rui Wang and Xuelei Qian, from  Packt Publishing Ltd., ISBN 978-1-849512-82-4.
- 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
- Online OpenCV resources: http://opencv.willowgarage.com/
- Online PCL resources: http://pointclouds.org/
- Online OSG resources: http://www.openscenegraph.com
- Online osgART resources: http://www.osgart.org/
- Online Goblin XNA resources: http://goblinxna.codeplex.com/
- Online ARToolkit resources: http://www.hitl.washington.edu/artoolkit/