Комп'ютерна графіка та технології віртуальної реальності
Спеціальність: Інформаційно-комунікаційні системи
Код дисципліни: 6.126.01.O.034
Кількість кредитів: 4.00
Кафедра: Інформаційні системи та мережі
Лектор: Андруник Василь
Семестр: 6 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: ІНТ. Здатність розв’язувати складні спеціалізовані задачі та практичні проблеми в області інформаційних систем та технологій, або в процесі навчання, що характеризуються комплексністю та невизначеністю умов, які потребують застосування теорій та методів інформаційних технологій.
загальні компетентності:
КЗ 1. Здатність до абстрактного мислення, аналізу та синтезу.
КЗ 2. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях.
КЗ 3. Здатність до розуміння предметної області та професійної діяльності.
КЗ 4. Здатність спілкуватися іноземною мовою.
КЗ 5. Здатність вчитися і оволодівати сучасними знаннями.
КЗ 7. Здатність розробляти та управляти проектами.
КЗ 8. Здатність оцінювати та забезпечувати якість виконуваних робіт.
КЗ 9. Здатність реалізувати свої права і обов’язки як члена суспільства, усвідомлювати цінності громадянського (вільного демократичного) суспільства та необхідність його сталого розвитку, верховенства права, прав і свобод людини і громадянина в Україні.
КЗ 10. Здатність зберігати та примножувати моральні, культурні, наукові цінності і досягнення суспільства на основі розуміння історії та закономірностей розвитку предметної області, її місця у загальній системі знань про природу і суспільство та у розвитку суспільства, техніки і технологій, використовувати різні види та форми рухової активності для активного відпочинку та ведення здорового способу життя.
Спеціальні (фахові, предметні) компетентності:
КС16. Здатність до інтелектуального аналізу даних на основі методів штучного інтелекту включно з великими та погано структурованими даними, їхньої оперативної обробки та візуалізації результатів аналізу в процесі розв’язування прикладних задач.
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним:
• виконувати постановку задач проектування віртуального відображення даних;
• застосовувати методи опрацювання графічних 2D і 3D графічних зображень, проводити їх підготовку для середовищ віртуальної реальності;
• забезпечувати взаємодію з користувачем в режимі віртуальної реальності;
• реалізовувати сценарії віртуальної реальності засобами Blueprint. Забезпечити оптимізацію віртуальної сцени та фінальне налаштування VR-проєкта.
У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі результати навчання:
КОМ1. Уміння спілкуватись, включаючи усну та письмову комунікацію українською та іноземною (англійською) мовою.
КОМ2. Здатність до використання різноманітних методів, зокрема сучасних інформаційних технологій, для ефективно спілкування на професійному та соціальному рівнях.
АіВ1. Здатність адаптуватись до нових ситуацій та приймати відповідні рішення;
АіВ2. Здатність усвідомлювати необхідність навчання впродовж усього життя з метою поглиблення набутих та здобуття нових фахових знань.
АіВ3. Здатність відповідально ставитись до виконуваної роботи, самостійно приймати рішення, досягати поставленої мети з дотриманням вимог професійної етики.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Попередні навчальні дисципліни:
Основи інформаційних технологій;
Об’єктно-орієнтоване програмування та командна робота.
Супутні і наступні навчальні дисципліни:
Управління ІТ-проектами;
Віртуалізація інформаційних систем.
Короткий зміст навчальної програми: Віртуальна реальність (VR) представляє відносно новий неосвоєний напрямок, яка використовуює усі переваги нової технології. VR надає можливість занурити гравців або дослідників безпосередньо в попередньо спроектовані цифрові світи та надати їм новий досвід. Однак навички, необхідні для впровадження цієї нової технології та створення цих світів, ще не є широко поширеними та доступними. Наша мета — змінити це, опанувавши технології розроблення VR.
Дана дисципліна починається з простого пояснення того, що таке комп’ютерна графіка, тривимірне моделювання та візуалізація даних, наведено огляд різних загальноприйнятих концепцій 3D-моделювання. В процесі навчання студенти навчаться створювати дизайн для VR, запрограмують гнучкі системи взаємодії для віртуального унікального середовища, спроектують елементи інтерфейсу користувача та обговорять конкретні потреби ігрового мистецтва в середовищі. В результаті, завершать роботу над прототипом віртуального середовища та підготують його до розповсюдження.
Опис: Тема 1. Вступ до комп’ютерної графіки. Доповнена (AR), віртуальна (VR), змішана (MX) реальності.
Тема 2. Моделі графічних об’єктів. Способи візуалізації фрагментів реального світу. Введення та виведення зображень.
Тема 3. Тривимірна графіка. 3D моделювання та рендер. Загальні відомості про алгоритми тривимірної візуалізації.
Tема 4. Доповнена (augmented, AR) реальність.
Тема 5. Віртуальна (virtual, VR) реальність.
Тема 6. Unreal Engine та технології віртуальної реальності.
Тема 7. Дослідження геймплей (Gameplay) у віртуальній (VR) реальності. User Interface та взаємодія з користувачем у VR.
Тема 8. Фреймворк MetaHuman в Unreal Engine. Оптимізація VR-сцени.
Тема 9. Віртуальна реальність для архітектурних проектів.
Методи та критерії оцінювання: Діагностика знань відбувається шляхом оцінювання виконаних лабораторних робіт та екзаменаційного контролю (письмової та усної компоненти) у формі тестових запитань.
Критерії оцінювання результатів навчання: Поточний контроль (ПК) - виконання лабораторних завдань – 40 балів. Семестровий контроль (СК) - екзамен. Письмова компонента - 50 балів. Усна компонента - 10 балів. Разом за дисципліну - 100 балів.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. Jessica Plowman. Unreal Engine Virtual Reality. Quick Start Guide. - Published by Packt Publishing Ltd., USA, 2019. – 175 p.
2. Ryan O’Shea. Improving Visual Rendering Quality in Mobile Virtual Reality on Unreal Engine. Published by ARM, Inc., USA, 2019. – 31 p.
3. Mitch McCaffrey. Unreal Engine VR Cookbook. Developing Virtual Reality with UE4.- Published by Addison-Wesley, Inc., USA, 2017. – 277 p.
4. Том Шэннон. Unreal Engine 4 для дизайна и визуализации. – Бомбора, 2021 г. – 363p.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).