MIXED REALITY AND WEARABLE VISION

Il corso mira a fornire le basi teoriche e le competenze pratiche per la progettazione e la realizzazione di applicazioni di realtà mista e visione artificiale per dispositivi indossabili che potrebbero essere impiegati in una varietà di domini. Dopo aver introdotto i concetti di base relativi alla realtà mista e alla visione artificiale (egocentric vision), si passeranno in rassegna dispositivi indossabili e tool software utili allo sviluppo di sistemi intelligenti che possano supportare gli esseri umani nei diversi contesti in cui vivono e lavorano. Il corso prevede attività di didattica frontale e laboratori pratici in cui gli studenti utilizzeranno dispositivi indossabili e tool per lo sviluppo dei progetti che saranno oggetto di esame.

Obiettivi formativi generali dell'insegnamento in termini di risultati di apprendimento attesi.

1. Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding): lo studente acquisirà le conoscenze e i concetti alla base degli algoritmi di realtà mista e visione artificiale indossabile ed in particolare le metodologie che permettono di creare sistemi intelligenti a supporto degli umani.
2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding): lo studente acquisirà le competenze pratiche utili al design e sviluppo di applicazione di realtà mista e visione artificiale indossabile attraverso attività laboratoriale.
3. Autonomia di giudizio (making judgements): Attraverso “homework” proposti dal docente e la correzione in classe degli stessi, lo studente sarà in grado di elaborare autonomamente soluzioni in grado di risolvere i problemi di base che potrebbero presentarsi nel mondo del lavoro.
4. Abilità comunicative (communication skills): lo studente acquisirà le necessarie abilità comunicative e di appropriatezza espressiva nell'impiego del linguaggio tecnico nell'ambito della realtà mista e della visione artificiale indossabile.
5. Capacità di apprendimento (learning skills): Lo scopo del corso è quello di fornire la conoscenza teorico-pratica relativamente alla realtà mista e alla visione artificiale indossabile. A tal proposito, saranno presentate algoritmi, tool e dispositivi utili per lo sviluppo delle applicazioni di realtà mista e della visione artificiale indossabile. Si utilizzeranno librerie software e dispositivi indossabili per mettere in pratica le nozioni teoriche presentate nel corso. In particolare, il corso si propone di formare studenti che:

a)     comprendano concetti chiave alla base della mixed reality e della visione artificiale indossabile

b)     conoscano una ampia gamma di algoritmi, dispositivi e tool utili alla realizzazione di applicazioni di realtà mista e di visione artificiale indossabile

c)     comprendano come effettuare il design e lo sviluppo di nuove applicazioni

Le lezioni sono tenute in aula con l'ausilio di slide, messe a disposizione agli studenti. Le lezioni frontali teoriche sono intervallate da esercitazioni pratiche, svolte nella stessa aula di lezione. Gli studenti saranno incentivati a formare piccoli gruppi di lavoro per lo svolgimento delle esercitazioni proposte e per la realizzazione del progetto finale.

Il materiale sarà disponibile sul canale TEAMS del corso.

Non si richiedono prerequisiti specifici. Sono utili nozioni base di sviluppo su Unity.

La frequenza è obbligatoria.

• Introduction to Mixed Reality and Wearable Vision
• History and Evolution of Wearable Devices
• Sensors in Wearable Devices
• 3D Coordinate Systems
• Models and 3D Modeling for Wearable Vision
• Algorithms for Wearable Vision
• SLAM and Object Anchoring
• Marker-based AR and Plane Recognition
• Algorithms for Human-Centered Input Handling
• Rendering Pipeline for Wearable Devices
• Egocentric Perception and Applications
• Practical Sessions and Laboratory

Materiale fornito dal docente

L'esame consiste nella realizzazione di un progetto (e relativa relazione) concordato con il docente da discutere in una prova orale. Il voto finale terrà conto della complessità del progetto sviluppato, della relazione e dell’esposizione orale. 

Gli studenti con disabilità e/o DSA dovranno contattare con sufficiente anticipo rispetto alla data dell'esame il docente, il referente CInAP del DMI (prof.ssa Daniele) e il CInAP per comunicare che intendono sostenere l'esame fruendo delle opportune misure compensative.

La votazione è espressa in trentesimi secondo il seguente schema: 

Voto 29-30 e lode

Lo studente dimostra una conoscenza approfondita dei concetti chiave e delle tecniche di sviluppo in mixed reality. È in grado di analizzare problemi di progettazione e implementazione, scegliendo in modo autonomo gli algoritmi e le soluzioni tecnologiche più adeguate per lo sviluppo di applicazioni MR. Lo studente applica le sue conoscenze con spirito critico e dimostra eccellenti capacità comunicative e padronanza del linguaggio tecnico.

Voto 26-28

Lo studente possiede una buona padronanza dei concetti fondamentali e delle principali tecniche di sviluppo in mixed reality. Sa identificare e applicare correttamente gli algoritmi e le tecniche più appropriate per risolvere problemi di sviluppo MR. Le capacità comunicative e l'uso del linguaggio tecnico sono buone.

Voto 22-25

Lo studente dimostra una conoscenza discreta dei concetti base della mixed reality. È capace di affrontare problemi di sviluppo, sebbene in modo non sempre approfondito, individuando soluzioni tecniche accettabili. La sua capacità di comunicare e l’uso del linguaggio tecnico sono sufficienti.

Voto 18-21

Lo studente ha una conoscenza minima dei concetti e delle tecniche fondamentali della mixed reality. La sua capacità di analizzare problemi e proporre soluzioni tecniche è limitata, ma riesce comunque a identificare soluzioni di base. Le capacità comunicative e l’uso del linguaggio tecnico sono sufficienti, ma non sempre adeguate.

Esame non superato

Lo studente non ha raggiunto la conoscenza minima richiesta dei concetti fondamentali della mixed reality. Non è in grado di applicare correttamente le tecniche di sviluppo e mostra gravi carenze nell'uso del linguaggio tecnico.

-        Dare la definizione delle “Object Anchoring” e come sono state utilizzate nel progetto

-        Descrivere il funzionamento degli algoritmi di riconoscimento di gesture per la gestione dell'input human-centered e fornire un esempio di utilizzo.

-        Descrivere l'uso dei modelli 3D nella wearable vision e spiegare come vengono costruiti e integrati nelle applicazioni AR.

-        Spiegare i principi del riconoscimento di piani e come viene utilizzato per posizionare oggetti virtuali in scenari AR.

-        Discutere l'evoluzione dei dispositivi indossabili e come questi hanno influenzato lo sviluppo della realtà aumentata.