LU-VIV-m16

Virtuālās vides un paplašinātā realitāte (VIV)

LU DF maģistru un doktorantu studiju kurss DatZ7031, meklēt eStudijās.

Par kursu

Kursa ietvaros studenti un pasniedzējs apskata virtuālās vides un paplašinātās realitātes sistēmas, pielietojumus un saistītās pētniecības problēmas. Lielākā kursa daļa ir jaunāko publikāciju lasīšana, referēšana un diskusijas. Tāpēc studentiem pēc iespējas ātri (MD1) jāizvēlas publikācijas kuras tie lasīs un par kurām stāstīs citiem. Otra kursa daļa ir kursa projekts kura piedalās studenti individuāli vai grupās, atkarībā no projekta apjoma un tēmas. Projekta tēmas studenti ir aizināti izvēlēties paši, bet atsevišķas iespējas piedāvās arī pasniedzējs.

Šis kurss ir seminara formā, tas nozīmē, ka jūsu līdzdalība ir būtisks piedevums ne tikai jums kā individuālam studentam, bet visu studentu apgūtajai vielai un kursa mērķu sasniegšanai.

Kursa laikā vēlams pieteikties attiecīgajai kursa google grupai, lai varetu sekot aktualitātēm un piedalīties virtuālās (neklātienes) diskusijās. Bez tam, kursa aktuālā informācija un kalendārs atrodami šajā kursa wiki, uz ko ir saite arī no estudijām.

• VIV kursa atsauksmes no iepriekšējiem gadiem.

Administratīvā informācija

• Pasniedzējs: Leo Seļāvo (epasts: vards.uzvards @ gmail.com)
• Vēstkopa komunikācijai par kursa aktualitātēm, uzdevumiem, termiņiem un problēmām:
  • Google grupa lu-viv-m@googlegroups.com Lai pieteiktos, sekot http://groups.google.lv/group/lu-viv-m un pieslēgties ar savu google kontu, vai arī sūtīt epastu pasniedzējam.

Darbu iesniegšana

Praktisko un mājas darbu iesniegšana izpildāma noteiktajos datumos un laikos elektroniski, e-studijās.

• Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms lekcijas sākuma.
• Iesniegto failu vārdam jābūt sekojošā formātā, ar _svītru tukšumu vietā, piemēram: "VIV_MD1_Vards_Uzvards.pdf"
• Ja iesniedzams teksts, piemēram, eseja vai apraksts, tad failam jābūt PDF formātā, ja vien nav prasīts citādi uzdevuma nosacījumos.
• Ja iesniedzami vairāki faili, piemēram, programmas pirmkods, tad tie iepriekš arhivējami kā *.zip arhīvs ar tādu pat faila vārdu kā aprakstīts iepriekš: "VIV_MD1_Vards_Uzvards.zip".
• Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50%. Ja darbs iesniegts vairāk kā nedēļu pēc termiņa, pasniedzējs darbu var nepieņemt.

Prezentācijas

Kursa ietvaros viens no būtiskiem uzdevumiem ir publikāciju izvēle un prezentēšana. Jums ir jāizvēlas kvalitatīvas publikācijas, žurnalu raksti, vai citi informācijas avoti, jāsaskaņo ar pasniedzēju, un jāprezentē kursā. Sīkāk par to, kā izvēlēties publikācijas un tās prezentēt lasiet šeit.

Kalendārs

Pieteikšanās prezentāciju laikiem - tiks izveidota elektroniska aptauja (Doodle.com).

Datums, nedēļa	Kursa saturs un prezentācijas	Uzdevumi
06.09.2016.	Ievads virtuālajās vidēs un to piemēri un pielietojumi. Kursa materiāli: Ray Kurzweil on how technology will transform us (TED talks) Google Glass: Why Google Glass? Sergey Brin on TED.com Ieskats paplašinātajā realitātē: Ingress: Ingress: http://www.ingress.com/ Deep inside Ingress, the Google-made game that's paving the way for Glass Decode Ingress project	Uzdots #MD1 mājas darbs - Publikāciju izvēle. Ievadīt elektroniski, sekojot saitei uz MD1. VR intro
13.09.2016.	Virtuālās vides un paplašinātā realitāte. Pielietojumi. Kursa materiāli: Microsoft kartes un augmentētā realitāte (TED video). Microsoft Virtual Earth (TED video) Sixth Sense: MIT augmentētas vides projekts portāls un publikācijas SixthSense demo, Patie Maes at TED Pranav Mistry demo (on youtube) Second Life: Second Life, where anything is possible: Philip Rosedale on TED.com	Uzdots #MD2 mājas darbs - izpētīt SecondLife
20.09.2016.	Virtuālās pasaules un to arhitektūras. Diskusija par izvēlētajiem pētniecības rakstiem un prezentācijām. Kursa materiāli: Virtual World Architectures - IEEE Internet Computing raksts, September/October 2011 (Vol. 15, No. 5) pp. 11-14 (pdf)	Jāiesniedz #MD1 Uzdots #MD3 mājas darbs - izpētīt Lambda Moo
27.09.2016.	3D dizains un drukāšana. Ekskursija uz Baltic3D.eu biroju. Video materiāli par paplašināto realitāti Jinha Lee - Reach into the computer and grab a pixel	Due date for the presentation date selection in doodle: #MD2 and #MD3 Due.
04.10.2016.	Dzintars Rājevs Virtual Reality Glove. Sai Tadimeti, Kavya Yerrabandi. 2015 ASEE Gulf - Southwest Annual Conference. (saite). Andris Lupgins Big Data Visualisation in Immersive Virtual Reality Environments: Embodied Phenomenological Perspectives to Interaction. Marko Teras, Shriram Raghunathan. International Journal of Soft Computing. (saite). Extras: Vividly app - Walk through buildings before they are built (A VR startup from LV). Diskusija par kursa projektiem.
11.10.2016.	Jans Glagoļevs Virtual Superheroes: Using Superpowers in Virtual Reality to Encourage Prosocial Behavior. Robin S. Rosenberg , Shawnee L. Baughman, Jeremy N. Bailenson. Plos One. [ (saite)]. Mārcis Rublāns Robotic Arm Dynamic and Simulation with Virtual Reality Model (VRM). Ahmed R. J. Almusawi; L. Canan DÜLGER; Sadettin Kapucu . International conference on control, decisions, information tehnologies. (saite). Extras: What Makes a Spoon a Spoon? Form and Function in VR Industrial Design - what happens when form no longer follows function? From Oculus Connect 3 VR conference: Mark Zuckerberg showing a demo with Oculus in VR Oculus Research directions by Michael Abrash	#MD4 Due: Review of the article Virtual World Architectures - IEEE Internet Computing raksts, September/October 2011 (Vol. 15, No. 5) pp. 11-14 (pdf) #MD5 Announced: Choose the topic for your course project and prepare the project proposal.
18.10.2016.	Dzintars Rājevs Use of projector based augmented reality to improve manual spot-welding precision and accuracy for automotive manufacturing. Ashish Doshi, Ross T. Smith, Bruce H. Thomas, Con Bouras. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. (saite). Jans Glagoļevs Embodying Compassion: A Virtual Reality Paradigm for Overcoming Excessive Self-Criticism. Caroline J. Falconer, Mel Slater, Aitor Rovira, John A. King, Paul Gilbert, Angus Antley, Chris R. Brewin . Plos One. [ (saite)].
25.10.2016.	Mārcis Rublāns A cost-effective interactive 3D virtual reality system applied to military live firing training. Kaushal Kumar Bhagat, Wei-Kai Liou, Chun-Yen Chang. Virtual Reality. (saite). Liene Bērze Health and safety implications of virtual reality:a review of empirical evidence. Sarah Nichols, Harshada Patel. Elsevier. (saite).	#MD5 Due - The project proposal
01.11.2016.	Sergejs Stavro Mapping Virtual and Physical Reality. Q Sun, LY Wei, A Kaufman. ACM Transactions on Graphics (TOG). (saite). Karlis Immers Our Year With the Glass. John Vines, Róisín McNaney, Amey Holden, Ivan Poliakov, Peter Wright and Patrick Olivier. Open Lab, School of Computing Science, Newcastle University. Interacting with Computers, Oxford Journals. (saite). Arnis Stucka Second Life in higher education: Assessing the potential for and the barriers to deploying virtual worlds in learning and teaching. Steven Warburton. British journal of educational technology. (saite).
08.11.2016.	Karola Marky Information Security Awareness through a Virtual World: An end-user requirements analysis. Christos Mettouris, Vicky Maratou, Divna Vuckovic, George A. Papadopoulos, Michalis Xenos. ICIST 2015 5th International Conference on Information Society and Technology. (saite). Kristaps Zariņš Bridging the Gap between the Digital and the Physical: Design and Evaluation of a Mobile Augmented Reality Guide for the Museum Visit. Areti Damala, Pierre Cubaud, Anne Bationo, Pascal Houlier, Isabelle Marchal. DIMEA konference. (saite). Artūrs Kuļšs The Design of Artifacts for Augmenting Intellect. Cassandra Xia; Pattie Maes. MIT. (saite).
15.11.2016.	Roberts Kolosovs Enhancing effectiveness of virtual reality rehabilitation system: Durian Runtuh. Sim Lee Sen, Yong Bang Xiang, Eileen Su Lee Ming, Khor Kang Xiang, Yeong Che Fai, Qamer Iqbal Khan. IEEE Control Conference (ASCC), 2015 10th Asian. (saite). Liene Bērze Normalization of the eating patterns in a patient with anorexia nervosa, purgative subtype, with the support of a virtual environment. A case study. María Roncero, Conxa Perpiñá. ScienceDirect. (saite).
22.11.2016.	Karola Marky The V-ALERT project is co-funded by European Commis sion under the Framework Lifelong Learning Programm e. Usability and Presence Evaluation of a 3D Virtual World Learning Environment Simulating Information Security Threats. Ioannis Ntokas, Vicky Maratou and Michalis Xenos. IEEEXplore, Computer Science and Electronic Engineering Conference (CEEC 2015). (saite). Agnese Bimšteina (nenotika) The effect of Music on Learning in Virtual Environments - Initial Results. Eric Fassbender, Debbie Richards, Bill Thompson, Ayse Bilgin, Alan Taylor. 14th International Conference on Auditory Display, Paris, France, June 24-27, 2008. (saite).
29.11.2016.	Roberts Kolosovs Silent speech interfaces. B. Denbya, d, T. Schultzb, K. Hondac, T. Hueberd, J.M. Gilberte, J.S. Brumberg. Speech Communication Volume 52, Issue 4, April 2010, Pages 270–287. (saite). Artūrs Kuļšs Virtual Environments for Intuitive Human-System Interaction. Collection of papers, see particular paper. www.rta.nato.int RESEARCH AND TECHNOLOGY ORGANISATION. (saite). Nauris Dorbe (nentika) On End-to-End Program Generation from User Intention by Deep Neural Networks. Lili Mou, Rui Men, Ge Li, Lu Zhang, Zhi Jin. Cornell University Library. (saite). Agnese Bimšteina (nenotika) Perceiving haptic feedback in virtual reality simulators. Cecilie Våpenstad, Erlend Fagertun Hofstad, Thomas Langø, Ronald Mårvik,Magdalena Karolina Chmarra. Article in Surgical Endoscopy · January 2013. (saite).
06.12.2016.	Leap Motion saskarnes demonstrācija, lietotnes ar žestu ievadu. (nenotika) Arnis Stucka Use of three-dimensional (3-D) immersive virtual worlds in K-12 and higher education settings: A review of the research. Khe Foon Hew and Wing Sum Cheung. British journal of educational technology. (saite). (atcelta) Kristaps Zariņš A Survey of Augmented Reality Technologies, Applications and Limitations. D.W.F. van Krevelen and R. Poelman. The International Journal of Virtual Reality, 2010, 9(2):1-20. (saite). Extras: Knee Anesthetic Injection Virtual Reality Trainer
13.12.2016.	(nenotika) Sergejs Stavro Unfolding the 8-Bit Era. Fabio Zünd, Pascal Bérard, Alexandre Chapiro, Stefan Schmid, Mattia Ryffel, Markus Gross, Amit H. Bermano, Robert W. Sumner. CVMP '15: Proceedings of the 12th European Conference on Visual Media Production. (saite). Extras: Keynote at Vision Summit 2016 (video)	Uzdots #MD6
20.12.2016.	Karlis Immers Virtual reality for stroke rehabilitation. Kate E Laver, Stacey George, Susie Thomas, Judith E Deutsch, Maria Crotty. European Journal of Physical and Rehabilitation Medicine. (saite). (atcelta) Andris Lupgins Spiritus Ex Machina: Augmented reality, cyberghosts and externalised consciousness. François Giard, Matthieu J. Guitton. Computers in Human Behavior. [ (saite)]. Extras: Jonny Lee: Free or cheap Wii Remote hacks Jinha Lee: A tool that lets you touch pixels Chris Milk: How virtual reality can create the ultimate empathy machine Aaron Koblin: Visualizing ourselves ... with crowd-sourced data	#MD6 Termiņš
Waiting list	Andris Mežzīle Effectiveness of a low-cost virtual reality system for children with developmental delay: a preliminary randomised single-blind controlled trial. Yasser Salem, Stacy Jaffee Gropacka, Dale Coffinb, Ellen M. Godwinc. Physiotherapy Volume 98, Issue 3, September 2012, Pages 189–195. (saite). Andris Mežzīle Kinect in Education: A Proposal for Children with Autism. Evgenia Boutsika. Procedia Computer Science Volume 27, 2014, Pages 123–129. (saite).
24.12.2016. - 02.01.2017.	Ziemassvētku un Jaungada brīvdienas
10.01.2016.	Eksāmens 12:30	Eksāmena forma ir plakāta par izstrādāto projektu prezentācija. Elektroniski iesniedzami: E-pasta Subject: VIV EKS Vards Uzvards Plakāts PDF formā. Faila vārds: VIV_PLA_Vards_Uzvards.pdf Saite uz lejup-lādējamu sketchup modeli, ja tas ietilpst projektā. faila vārds: VIV_SKP_Vards_Uzvards_objekts.skp Attēls ar sketchup modeli (JPG vai PNG), ja tas ietilpst projektā. faila vārds: VIV_SKP_Vards_Uzvards_objekts.jpg Apraksts, esseja par projektu. Vēlams ierobežot uz 2 lapām. Formāts: PDF. Faila vārds: VIV_EKS_Vards_Uzvards.pdf Aprakstā iekļaut saites uz demonstrējamo materiālu, vai portālu, ja tāds ir.
24.01.2016.	Alternatīva iespēja Eksāmenam 13:30 Ņemot vērā to, ka termiņš jau pagājis, maksimālā iespējamā eksāmena atzīme šajā datumā tiks samazināta par 20%.	Eksāmena forma ir plakāta par izstrādāto projektu prezentācija.

MD

Mājas darbi.

MD1

Izvēlēties divas publikācijas referātam. Katrs students kursā prezentē divus referātus par publikācijām virtuālās un paplašinātas realitātes laukos. MD1 ietvaros katram studentam jāsameklē divas publikācijas par attiecīgajām tēmām:

• publikācijas autori un virsraksts;
• avots (konference);
• tēma;
• saite

Izvēle jāreģistrē elektroniski - šajā anketā.

MD2

Izvērtēt SecondLife virtuālo vidi. Iesniegt aprakstu (1 lpp). Izvērtējot pievērst uzmanību sekojošiem jautājumiem:

• Kas ir labs un kas slikts šajā vidē
• Kādi ir potenciālie pielietojumi ārpus pašas spēles (t.sk. vides izstrādātājiem)
• Vai vidē ir kas nevēlams, lieks, uzlabojams?
• Ar ko būtu vēlams vidi paplašināt

MD3

Izvērtēt LambdaMoo tekstuālo virtuālo vidi un uzrakstīt salīdzinājuma eseju (ar Second Life) uz vienas lapas.

• Ja nav iespējas piekļūt LambdaMOO serverim, izlasiet šo aprakstu, tai skaitā sekciju "Basics".

Jautājumi salīdzinošās analīzes anketai:

• Kas ir labs un kas slikts šajā vidē
• Kādi ir potenciālie pielietojumi
• Vai vidē ir kas nevēlams, lieks?
• Ar ko būtu vēlams vidi paplašināt

MD4

Review of the article Virtual World Architectures - IEEE Internet Computing raksts, September/October 2011 (Vol. 15, No. 5) pp. 11-14 (pdf)

The paper review has to answer the following questions:

• The summary of the ideas in the paper
• The strengths of the paper
• The weaknesses of the paper
• Suggestions for the improvement of the paper

The submission format is a PDF document

MD5

Uzrakstīt kursa projekta pieteikumu. Apjoms 1-2 lapas PDF formātā. Aprakstīt sekojošo:

• Dalībnieki.
• Par ko ir projekts, motivācija, vīzija. Saistītie risinājumi, un ar ko jūsējais būs atšķirīgs vai pat labāks.
• Sagaidāmais rezultāts, kā paredzēts realizēt.
• Risinājums, pieeja problēmai.
• Plāns, uzdevumi, iestrādes.

MD6

Iesniegt 2 recenzijas jūsu kursa sākumā izvēlētajiem rakstiem.

• Atbildēt esejas formā uz sekojošiem jautājumiem:
  1. Jūsu pieredze raksta tēmā: Eksperts; Zinošs; Tēma pazīstama; Tēma iepriekš nezināma.
  2. Īss raksta kopsavilkums
  3. Autoru devums un raksta labās īpašības
  4. Raksta vājās vietas
  5. Komentāri par to, kā rakstu varētu uzlabot vai papildināt.
• Formāts: PDF. Katra recenzija atsevišķā PDF failā
• Failu vārdi: VIV_REC1_Vards_Uzvards.pdf
• Iesūtīt vienā epastā pasniedzējam. Subj: "VIV REC Vards Uzvards"

Saites

• Grāmata: Augmented Reality (InTech open)
• KZero blog - virtuālās pasaules, analīze.
• What to read about virtual environments @ ResearchGate

Aktualitātes

• Augmented Reality @ 3D news
• VIV-News

Ieteikumi prezentāciju veidošanā

• http://www.catalysis.nl/links/presentations/presentation.php
• http://www.ellenfinkelstein.com/powerpointtips/powerpoint_tip_how_many_bullets.html
• http://www.presentationzen.com/presentationzen/2007/03/a_few_weeks_ago.html
• http://www.presentationzen.com/

Kursi un resursi

• Udacity kurss par interaktīvu 3D datorgrafiku.

Iepriekšējie projekti

• Virtuālā Rīga 3D modeļi Vecrīgā un Rīgā, ko veidojuši kursa stuidenti.

• Ģeolokācijas spēle

• 3D ekrāns ar rotējošu LED matricu (bilde)
• "Ķiveres" ekrāna perimetra paplašināšana ar LED lentām lai papildinātu klātbūtnes efektu video materiālam uz ekrāna.
• Virtuāla karte un navigācija, ko vada ar realitātē izvietotiem QR kodiem. Realizācija LU ēkā.
• "Socicon" - Sociāla vide internetā, kur komunikācija notiek tikai ar attēliem.

Ārējie projekti

• CAVE = Cave automatic virtual environment (Wikipedia)
• Virtuālās alas (CAVE) un liela formāta, modulāri displeji ( atsevišķa lapa)

• "Holodeck-i"
  • Microsoft To Boldly Go Where No Videogame Company Has Gone Before?!
  • USC is Making a Real-Life Holodeck
  • Real-Life Holodeck Takes Scientists Out of This World
  • Real Life Holodeck with an Oculus Rift - Computerphile

• MSR un virtuālā realitāte

• Building Virtual Worlds Carrying on the Legacy of Randy Pausch's "Head Fake" @ CMU

• USAF virtuālais muzejs un USAF SR71 lidmašīnas pilota kabīne, pilns 360 skats.

• Inside USC’s crazy experimental VR lab
• Vividly - VR for architecture - made in Latvia.

• Augmentētā klinšu kāpšana
  • Kāpšana
  • Spēles (video1), (video2).

• 3D 4 Medical

Prezentācijas un video

• Jinha Lee - Reach into the computer and grab a pixel

• About Sixth Sense from MIT by:
  • Patie Maes
  • Pranav Mistry

• Sergey Brin about Why Google Glass

• Eric Berlow and Sean Gourley: Mapping ideas worth spreading

Pielietojumi

• AppliedVR pielietojumi sāpju mazināšanas terapijā

Iespējamās kursa projektu tēmas

Virtuālā Rīga

• Rīgas arhitektūras objektu digitāla uzņemšana un integrēšana Rīgas 3D modelī.

Arhitektūra un VR (sadarbībā ar uzņēmumu):

1. Analītiku pievienošana uz integrēta Vr modeļa, tā varētu būt skaņa, gaisma, energoefektivitātes dati real-time attainojumā utt
2. Interakcijas/ ievades iekārtu testēšana, navigācijas izstrāde iespējams dažādos līmeņos - ar "remote control", "game console", "gesture based with Leap Motion".
   • Iespēja iezīmēt objektus un mainīt to materialitāti, izkārtojumu. Izmaiņu sinhronizācija - kaut kas tiek mainīts VR vidē un izmainās 2D vidē, piemēram plāns.
3. Saziņa vairāku lietotāju integrācija VR objektā; lietotāju saskarnes funkcionalitāte (frontend | backend).

Konkursi

• Archhive