Virtuální realita (FSI-V0R)

Akademický rok 2023/2024
Garant: doc. Ing. Pavel Škrabánek, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚAI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Student porozumí a bude se umět orientovat v problematice virtuální reality (VR) a doplňované reality (AR). Tyto prostředky bude umět využívat a navrhovat v kontextu průmyslové praxe a Průmyslu 4.0.
Výstupy studia a kompetence:
Získání kvalifikovaného přehledu a referencí o současných technologiích virtuální (VR) a doplňované reality (AR), vč. praktických dovedností.
Prerekvizity:
základy počítačové grafiky, základy algoritmizace a programování
Obsah předmětu (anotace):
Předmět poskytuje studentům vědomosti z oblasti teoretických základů a praktické implementace virtuální reality (VR) a smíšené reality (AR). Student se naučí přenést digitální 3D model do virtuální nebo reálné scény a dále s ním pracovat. Využita jsou známá prostředí pro VR Unity a pro AR Vuforia.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna laboratorním cvičením, kde se prakticky ověřují získané teoretické znalosti z přednášek.
Způsob a kritéria hodnocení:
Klasifikovaný zápočet dle stupnice ECTS obdrží student za vyřešení projektů ze čtyř tématických okruhů diskutovaných ve cvičeních.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Účast na přednáškách je doporučená, účast na cvičeních je kontrolovaná. Způsob nahrazování zameškané výuky je v kompetenci vedoucího cvičení.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 1 hod. nepovinná                  
    Cvičení s počítačovou podporou  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška 1. Úvod do problematiky virtuální a doplňované reality (VR) (AR).
2. Senzory a displaye pro VR, latence systému I.
3. Senzory a displaye pro VR, latence systému II.
4. Aplikace VR v průmyslu 4.0
5. ABB Robot studio a jeho možnosti.
6. Trendy využití enginů pro vývoj VR aplikací (Unity, UE, CryTek) I.
7. Trendy využití enginů pro vývoj VR aplikací (Unity, UE, CryTek) II.
8. Rozšířená a smíšená realita I.
9. Rozšířená a smíšená realita II.
10. Aplikace smíšené reality v průmyslové diagnostice a údržbě.
11. Školení obsluhy a simulace krizových stavů.
12. Uživatelská rozhraní ve VR.
13. Shrnutí a budoucnost VR a AR.
    Cvičení s počítačovou podporou Cvičení je rozděleno tématicky do čtyřech bloků:

Blok A: Úvod, seznámení s HW prostředky (headsety, senzory pohybu, zpětná vazba a latence, kalibrace, ukázky VR aplikací)

Blok B: ABB Robot Studio ( programování pohybu robotu ve VR, simulace robotické linky, vizualizace digitálního dvojčete)

Blok C: prostředí Unity (modelování prostředí a integrace VR pozorovatele,
vlastní model robotu, kinematika modelu robotu, spojení s dynamickou simulací)

Blok D: Smíšená realita, prostředí Vuforia (kombinace Unity a Vuforia pro vytváření, detekce tištěného 2D kódu a rozšíření obrazu o 3D model, detekce 3D objektu a zobrazení 3D modelu)
Literatura - základní:
1. SCHMALSTIEG, Dieter; HOLLERER, Tobias. Augmented reality: principles and practice. Addison-Wesley Professional, 2016.
2. MIHELJ, Matjaž; NOVAK, Domen; BEGUŠ, Samo. Virtual reality technology and applications. 2014.
Literatura - doporučená:
1. PARISI, Tony. Learning virtual reality: Developing immersive experiences and applications for desktop, web, and mobile. " O'Reilly Media, Inc.", 2015.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
N-AIŘ-P prezenční studium --- bez specializace -- kl 3 Volitelný 2 2 Z
B-STR-P prezenční studium AIŘ Aplikovaná informatika a řízení -- kl 3 Povinný 1 3 Z