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Academic Year/course: 2023/24

558 - Bachelor's Degree in Industrial Design and Product Development Engineering

25897 - 30 lnteractive Environments


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
25897 - 30 lnteractive Environments
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Degree:
558 - Bachelor's Degree in Industrial Design and Product Development Engineering
ECTS:
6.0
Year:
4
Semester:
Second semester
Subject type:
Optional
Module:
---

1. General information

This subject reviews advanced product/user visualization, using conventional scenarios or computer generated reality to optimally recreate any of the stages related to the product cycle or its use by virtual humans. Topics such as complex event animation using physical conditions, advanced 3D character manipulation , synthesis image generation by simulation of light behavior,integration with tools used in the entertainment industry and their application in research or production are covered.

These approaches and objectives are aligned with the Sustainable Development Goals (SDGs) of the 2030 Agenda of United Nations (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/) and certain specific targets, such that the acquisition of the learning results of the subject will contribute to some extent to the achievement of targets 8.2 and 8.4 of Goal 8, and target 9.4 of Goal 9.

2. Learning results

  • The ability to choose applications and technologies that allow the photo-realistic recreation of the products to be designed and the visual simulation of their operation, maintenance or utility-function is acquired.
  • May lead virtual simulation/recreation work on motion prototypes.
  • Be able to design product-user interfaces based on video game, virtual reality or augmented reality technologies.
  • Ability to use virtual humans in engineering or occupational risk prevention projects.
  • Be able to present in the most effective way, the work, the design products made by the student both as a group and alone.

3. Syllabus

  • BLOCK 01: Concept of interactive 3D spaces. Creation and interaction. Techniques, uses and methodologies.

Applications.

  • BLOCK 02: Geometric modeling of spaces. Polygonal models. Procedural models. Visual modeling.

Textures. Materials and shaders. Light-matter interaction. Cameras.  Local vs. global illumination.ray tracer.

Radiosity. Render passes.

  • BLOCK 03: General animation techniques. Fundamentals of animation. Animation by key shots. Kinematics and dynamics techniques. Animation by physical variables. Particle animation.

 

  • BLOCK 04: Design and modeling of a 3D character. Integration of objects and character. Animation techniques for Virtual characters.  Rigging. Animation techniques. Motion capture. Facial animation. Modeling of behavior. Applications.

 

  • BLOCK 05: Interactivity techniques in interactive 3D environments: Interaction paradigms. Interaction in Mixed Reality environments: virtual reality and augmented reality. Natural interaction: gestural, tangible interfaces and brain-computer.

4. Academic activities

  • LECTURE LESSONS and SEMINARS (30 hours): The fundamental contents of the subject are presented. The work of the subject teachers will be complemented by lectures/demonstrations by company specialists using the programs of external collaborators of the center.
  • LABORATORY PRACTICES (30 hours): Practical exercise sessions using specific multi-platform visual softwareinstalled on the student's personal computer (laptop) under the guidance of the teacher.
  • STUDY and DEVELOPMENT of TASKS: Estimated at 89h. It will include the study of the theory contents, the realization of the work associated to the tasks established in the practices of the subject and the elaboration of the report that accredits the authorship and methodology followed in the same.
  • EXAMINATION: It will consist of a written test (1 hour) to be held within the examination schedule established by the Centre.

5. Assessment system

The subject is evaluated in two parts with different percentages:

  • - GLOBAL ASSESSMENT TEST: It will deal with the general concepts of the subject exposed in the theoretical classes. It will be held on the date, time and place determined by the EINA Global Assessment Testing Schedule . Its weight will be 40% of the grade of the subject and it is necessary to pass it in order to pass the subject.
  • INDIVIDUAL SUPERVISED ASSIGNMENTS: A series of integrated exercises must be carried out with a specific case/project of free choice associated with a theme. They are defined during the practical sessions of the subject. It is an individual work that involves the elaboration of a written report to be delivered on the established date.

It accounts for 60% of the total grade, if the previous global test is passed.


Curso Académico: 2023/24

558 - Graduado en Ingeniería en Diseño Industrial y Desarrollo de Producto

25897 - Entornos interactivos 3D


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
25897 - Entornos interactivos 3D
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
558 - Graduado en Ingeniería en Diseño Industrial y Desarrollo de Producto
Créditos:
6.0
Curso:
4
Periodo de impartición:
Segundo semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

Esta materia revisa la visualización avanzada del producto/usuario, utilizando escenarios convencionales o mediante realidad generada por computador recreando de forma óptima cualquiera de las etapas relacionadas con el ciclo de producto o su uso por humanos virtuales. Se tratan temas como la animación compleja de eventos utilizando condiciones físicas, manipulación avanzada de caracteres 3D, la generación de imagen de síntesis mediante simulación del comportamiento de la luz , la integración con herramientas usadas en la industria del ocio y su aplicación en la investigación o producción.

Estos planteamientos y objetivos están alineados con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 de Naciones Unidas (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/) y determinadas metas concretas, de tal manera que la adquisición de los resultados de aprendizaje de la asignatura contribuirá en cierta medida al logro de las metas 8.2 y 8.4 del Objetivo 8, y de la meta 9.4 del Objetivo 9.

2. Resultados de aprendizaje

  • Se adquiere la capacidad para elegir aplicaciones y tecnologías que permitan la recreación foto realista de los productos objeto del diseño y de la simulación visual de su operativa, mantenimiento o utilidad-función.
  • Puede dirigir trabajos de simulación/recreación virtual de prototipos con movimiento.
  • Es capaz de diseñar interfaces producto-usuario basados en las tecnologías del videojuego, realidad virtual o realidad aumentada.
  • Capacidad para utilizar humanos virtuales en proyectos de ingeniería o de prevención de riesgos laborales.
  • Puede presentar de la manera más efectiva, el trabajo, los productos de diseño que realice el estudiante tanto
    en grupo como en solitario.

3. Programa de la asignatura

  • BLOQUE 01: Concepto de espacios 3D interactivos. Creación e interacción. Técnicas, usos y metodologías. Aplicaciones. 
  • BLOQUE 02: Modelado geométrico de los espacios. Modelos poligonales. Modelos procedurales. Modelado visual. Texturas. Materiales y shaders. Interacción luz-materia. Cámaras.  Iluminación local vs global.Trazador de Rayos. Radiosidad. Pases de render.
  • BLOQUE 03: Técnicas de Animación general. Fundamentos de animación. Animación por planos clave. Técnicas cinemáticas y dinámicas. Animación por variables físicas. Animación de partículas.
  • BLOQUE 04: Diseño y modelado de un personaje 3D. Integración de objetos y personaje. Técnicas de animación de Personajes virtuales.  Rigging. Técnicas de animación. Captura de movimientos. Animación facial. Modelado de comportamiento. Aplicaciones.
  • BLOQUE 05: Técnicas de Interactividad en entornos 3D interactivos: Paradigmas de interacción. Interacción en entornos de Realidad Mixta: realidad virtual y realidad aumentada. Interacción natural: interfaces gestuales, tangiblesy cerebro-computador.

4. Actividades académicas

  • CLASE MAGISTRAL y SEMINARIOS (30 horas): Se exponen los contenidos fundamentales de la materia. La labor de los profesores de la asignatura se complementará mediante charlas/demostraciones por parte de especialistas de empresa haciendo uso de los programas de colaboradores externos del centro.
  • PRACTICAS DE LABORATORIO (30 horas): Sesiones de ejercicios prácticos en las que ee emplea software visual específico multi-plataforma instalado en el ordenador personal del alumno (portátil) bajo la guía del profesor. 
  • ESTUDIO y DESARROLLO de TAREAS: Se estima en 89h. Incluirá el estudio de los contenidos de teoría, la realización del trabajo asociado a las tareas establecidas en las prácticas de la asignatura y la elaboración del informe que acredite la autoría y metodología seguida en las mismas.
  • EXAMEN: Consistirá en una prueba escrita (1 hora) a celebrar dentro del calendario de exámenes establecido por el Centro.

5. Sistema de evaluación

La asignatura se evalúa en dos partes con diferente porcentaje:

  • PRUEBA EVALUACIÓN CONOCIMIENTOS: Versará sobre los conceptos generales de la asignatura expuestos en las clases teóricas. Se realizará en la fecha, hora y lugar determinado por el Calendario de pruebas de evaluación global de la EINA. Su peso será del 40% de la nota de la asignatura y es necesario aprobarlo para poder superar la asignatura.
  • TAREAS TUTELADAS INDIVIDUALES: Se deberán realizar una serie de ejercicios integrados con un caso/proyecto concreto de libre elección asociado a una temática. Se definen durante las sesiones de prácticas de la asignatura. Se trata de un trabajo individual  que conlleva la elaboración de un informe escrito a entregar en la fecha establecida. Supone un 60% de la calificación total, si se supera la evaluación de conocimientos anterior.