Використання VR-окулярів для проєктування інтелектуальних пристроїв
Спеціальність: Інформаційні технології проектування
Код дисципліни: 7.122.02.E.018
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Системи автоматизованого проектування
Лектор: доцент Здобицький Андрій Ярославович
Семестр: 2 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчивши дисципліну, студент повинен уміти:
1. Налаштовувати середовище розробки для роботи з VR-окулярами.
2. Розробляти інтерактивні VR-інтерфейси для управління інтелектуальними пристроями.
3. Моделювати цифрові двійники пристроїв у VR.
4. Інтегрувати VR-технології у процеси управління роботизованими системами.
5. Оптимізувати продуктивність VR-додатків для різних пристроїв.
Після вивчення дисципліни студенти отримають знання про:
1. Принципи роботи VR-гарнітур та методи взаємодії у віртуальному середовищі.
2. Основи створення інтерактивних VR-інтерфейсів для керування пристроями.
3. Методи інтеграції сенсорних та роботизованих систем у VR.
4. Оптимізацію VR-додатків для підвищення їх ефективності.
5. Використання сучасних технологій VR у проєктуванні інтелектуальних систем.
Результати навчання: РН1 здатність формулювати та вдосконалювати важливу дослідницьку задачу, для її вирішення збирати необхідну інформацію та формулювати висновки, які можна захищати в науковому контексті;
РН2 здатність використовувати професійно-профільні знання і практичні навички для оптимізації проектування інформаційних систем будь-якої складності, для вирішення конкретних завдань проектування інформаційних
систем з керування об'єктами різної фізичної природи;
РН3 здатність аналізувати та оцінювати коло завдань, які сприяють подальшому розвитку ефективного використання інформаційних ресурсів автоматизованих систем проектування;
РН4 здатність проводити оцінку наявних технологій та на основі аналізу формувати вимоги до розроблення перспективних інформаційних технологій.
РН5 здатність вміти визначати тип інтеграції даних, необхідний для тої чи іншої задачі;
РН6 здатність здійснювати ефективну комунікативну діяльність роботи команди зі розроблення проекту інформаційної системи;
РН7 здатність працювати з експертними джерелами інформації для інтеграції даних і знань в області діяльності організації за допомогою методів набуття знань, подання знань, класифікації і компіляції знань.
РН8 здатність будувати моделі інформаційних потоків, проектувати сховища і простори даних, бази знань, використовуючи діаграмну техніку і стандарти розроблення інформаційних систем;
РН9 Здатність застосовувати теоретичні та фундаментальні знання про структурне, функціонально-логічне, схемотехнічне та конструкторське проектування.
РН10 Здатність володіти навиками розроблення функціонального середовища відкритих систем, інтерфейсів прикладного програмування, прикладних програм і додатків з властивостями: розширюваності, масштабованості, здатності до інтеграції, готовності і надійності системи.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Пререквізит:
- Алгоритмізація та програмування
- Комп’ютерна графіка та геометричне моделювання
- Операційні системи
Кореквізит:
- Технології доповненої реальності
- Системи інтелектуального аналізу та візуалізації даних
- Розпізнавання образів і комп'ютерний зір
Короткий зміст навчальної програми: У курсі «Використання VR-окулярів для проєктування інтелектуальних пристроїв» вивчаються основи побудови VR-систем, принципи інтеграції віртуальної реальності з інтелектуальними пристроями та методи моделювання кіберфізичних систем. Розглядаються архітектура VR-додатків, алгоритми візуалізації та оптимізації інтерактивних 3D-сцен, математичні моделі симуляції поведінки цифрових двійників пристроїв.
Курс охоплює методи розробки інтегрованих VR-середовищ для взаємодії з розумними системами, особливості побудови інтерфейсів користувача у VR, методи керування інтелектуальними пристроями за допомогою VR-гарнітур, а також вимоги до ефективних автоматизованих VR-систем проектування, тестування та оптимізації інженерних об'єктів.
Опис: 1. Вступ до віртуальної реальності
Описуються основні поняття віртуальної реальності, принципи її роботи та сфери застосування. Розглядається обладнання для VR, включаючи гарнітури, контролери та сенсори, а також програмне забезпечення, яке використовується для розробки VR-додатків. Особлива увага приділяється основам 3D-моделювання, необхідного для створення об'єктів у віртуальному середовищі.
2. Програмування та технічні особливості VR
Розглядаються основи програмування VR-додатків, створення VR-інтерфейсів та принципи реалізації фізики у віртуальному просторі. Аналізуються технічні обмеження VR-платформ та методи оптимізації продуктивності VR-додатків для різних пристроїв.
3. Взаємодія людини з VR та його застосування
Описується використання VR у різних сферах, таких як ігрова індустрія, медицина та освіта. Аналізується вплив VR на користувацький досвід, особливості адаптації VR-інтерфейсів до різних категорій користувачів та фактори, що визначають комфорт взаємодії з віртуальним середовищем.
4. Використання VR та фінальний проєкт
Розглядається застосування VR у таких галузях, як архітектура, будівництво та дистанційне навчання. Завершується курс практичною частиною, у рамках якої студенти створюють власний VR-додаток, застосовуючи набуті знання та навички.
Методи та критерії оцінювання: поточний контроль (30%): поточні звіти з лабораторних робіт і контрольні роботи, реферати і усне опитування ;
підсумковий контроль (70%, екзамен): виконання тестових завдань.
Критерії оцінювання результатів навчання: Максимальна загальна оцінка за дисципліну становить 100 балів. Оцінювання складається з поточного контролю та екзаменаційного контролю.
1. Поточний контроль (ПК) – 45 балів:
Контрольна робота №1 – 10 балів
Контрольна робота №2 – 10 балів
Лабораторні роботи – 25 балів
Разом за поточний контроль – 45 балів
2. Екзаменаційний контроль – 55 балів:
Письмова компонента – 50 балів
Усна компонента – 5 балів
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100-88 балів - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
Рекомендована література: Базова
1. Unity Technologies. Unity User Manual: VR Development.
2. OpenXR. Official OpenXR Documentation.
3. Oculus Developer. Oculus SDK and Development Guidelines.
Допоміжна
1. Jason Jerald. The VR Book: Human-Centered Design for Virtual Reality.
2. Alan B. Craig. Understanding Virtual Reality: Interface, Application, and Design.
3. Val Shusharin. VR Development with Unity.
4. HTC Vive Developer. Vive SDK Documentation.
5. Anthony Steed, Manuel Fradinho. Networked Graphics and VR.
6. Unity Asset Store. VR Templates and Prefabs.
7. Thomas Moeslund. Introduction to Computer Vision and VR Processing.
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).