PRESENTAZIONE

Comprendere che Realtà Virtuale e Realtà Aumentata sono "media" è il punto di partenza di questo corso. Presentare le principali teorie legate alla VR/AR e ai sistemi immersivi. Coniugare infine VR e AR con le tecniche di Digital Storytelling e di Gamification, affinché lo studente possa progettare applicazioni immersive e soluzioni gamificate non solo utili ma anche piacevoli.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Obiettivo del corso è fornire agli studenti le conoscenze sui fondamenti della realtà virtuale e aumentata.

Si studierà come progettare semplici applicazioni in ambito Mixed & Extended Reality (MR/XR) per comprendere come le metodologie di simulazione, rilevamento e implementazione debbano essere adeguatamente integrate con le tecniche di Digital Storytelling.

I risultati di apprendimento attesi consentiranno allo studente di progettare e realizzare applicazioni immersive e soluzioni gamificate che saranno non solo efficaci, ma anche divertenti.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

La frequenza e la partecipazione attiva alle attività formative proposte e lo studio individuale consentiranno allo studente di:

• comprendere che Realtà Virtuale e Realtà Aumentata sono "media";
• simulare, attraverso semplici progetti di crescente complessità, il mondo reale in modo talmente realistico da ingannare i nostri organi di senso in maniera estremamente avanzata;
• utilizzare tecniche di Computer Graphics & Animation all'interno di sistemi immersivi di Realtà Estesa (XR) in cui è possibile connettere sensori e attuatori;
• inserire elementi digitali artificiali (digital twin) nel percepito reale per aumentare le capacità operative e intellettive di utenti;
• coniugare VR e AR con le tecniche di Digital Storytelling e di Gamification;
• progettare semplici applicazioni in ambito Mixed o meglio Extended Reality (MR/XR) per comprendere come le metodologie di simulazione, rilevamento e implementazione debbano essere adeguatamente integrate con le tecniche di Digital Storytelling.

I risultati di apprendimento attesi consentiranno allo studente di progettare e realizzare applicazioni e sistemi immersivi basati su game-engine che siano non solo efficaci, ma anche divertenti.

PREREQUISITI

Non ci sono prerequisiti specifici, sebbene una conoscenza di programmazione OOP e delle basi di Computer Graphics / Computer Vision siano certamente utili.

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni e attività di laboratorio, corredate da approfondimenti tramite video ed esercitazioni. Seminari di approfondimento (opzionali, in orari extra-curricolari). La metodologia didattica usata nel corso sarà di tipo misto tra Flipped Classroom e Active Learning.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Il corso parte dalle basi dell'interazione uomo macchina, con particolare riguardo alle interfacce utente naturali (NUI) e touch, per affrontare le teorie e le tecnologie della Realtà Virtuale (VR), della stereoscopia (3D), dei video a 360° (Cinematic VR) e della Realtà Aumentata (AR). Una parte del corso è dedicata alla analisi di dispositivi, sensori, interfacce naturali, e ai Sistemi Immersivi. Infine verranno presentate le teorie e metodologie di Gamification e Digital Storytelling.

PARTE PRIMA: Realtà Virtuale – dalla Modellazione 3D alla Animazione/Tracking di oggetti 3D

• Introduzione alla Realtà Virtuale (VR); differenze tra VR, Cinematic VR, Augmented Virtuality, Mixed reality, Realtà Aumentata (AR) ed Extended Reality.
• Richiamo dalla Percezione e dalla Biomeccanica: principi di Computer Graphics 3D e di Stereoscopia. Sistemi di riferimento e trasformazioni in 3D.
• Linguaggi, ambienti di programmazione e tools per VR.
• Modellazione 3D (Blender); Tools per Photogrammetry-based Capture. 
• VR/AR programming, anche mediante Blueprint (Unreal).
• Animazione 3D: Tracking, Collision, Interaction

PARTE SECONDA: VR/AR Design e Gamification

• Teorie e metodologie di Game Design e Game-based Learning.
• Costruzione di un Game Design Document a partire da un Pitch.
• Storytelling e MDA framework: teorie e metodi per la Gamification.
• Dalla VR alla AR: algoritmi e strumenti per marker-based AR, markerless AR, Augmented Vision.
• Use case di applicazioni Mobile AR: controllo di droni e aerial photogrammetry.

PARTE TERZA: Dalla Realtà Aumentata alla Extended Reality

• La Extended Reality e il rapporto con IoT, Robotica ed AI
• I dispositivi: sensori, visori, attuatori per la XR
• Future trends: rapporto tra XR, Metaverse e Generative-AI

TESTI/BIBLIOGRAFIA

• Steven M. La Valle, Virtual Reality, 2023, Cambridge Univ. Press, disponibile gratuitamente su http://lavalle.pl/vr/
• Jason Jerald, The VR Book: Human-Centered Design for Virtual Reality , ACM Press, 2016
• Marius Preda, Getting Started with Augmented Reality, Corso MOOC disponibile su https://www.coursera.org/learn/augmented-reality
• Epic Games, Tutorial su Unreal Engine, disponibili su https://dev.epicgames.com/community/unreal-engine/learning 

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

GIANNI VIARDO VERCELLI (Presidente)

ILARIA TORRE

GIOVANNI ADORNI (Presidente Supplente)

ANTONIO BOCCALATTE (Supplente)

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

https://courses.unige.it/11160/p/students-timetable

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

La modalità d'esame è basata su un progetto individuale o di gruppo, seguito da una discussione orale.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

La modalità di accertamento è basata sulla partecipazione alle esercitazioni proposte durante il semestre e sulla valutazione delle competenze e conoscenze acquisite nella realizzazione del progetto individuale o di gruppo.

Calendario appelli

ALTRE INFORMAZIONI

Gli studenti con disabilità o con DSA possono fare richiesta di misure compensative/dispensative per l'esame. Le modalità saranno definite caso per caso insieme al Referente per Ingegneria del Comitato di Ateneo per il supporto agli studenti disabili e con DSA, prof. Francesco Curatelli. Gli studenti che volessero farne richiesta sono invitati a contattare il docente mettendo in copia il Referente  (francesco.curatelli@unige.it).