Основы виртуальной и дополненной реальностей

Краткое содержание учебной дисциплины, модуля / Brief summary

Дисциплина «Основы виртуальной и дополненной реальностей» знакомит студентов с такими фундаментальными понятиями как виртуальная и дополненная реальность. В программу дисциплины включены разделы, позволяющие строить и моделировать виртуальную реальность так же освоить современные платформы разработки CryEngine5, Unreal Engine 4, Unity3D. Не менее актуально, обучает студентов создавать и использовать для решения прикладных задачи модули содержащие искусственный интеллект которые позволяют оптимально решать актуальные прикладные задачи в зависимости от приложения. Данная учебная дисциплина позволяет студентам изучить технологии, принципы, задачи и способы разработки приложений, позволяющих создавать виртуальную и дополненную реальность.

The course «Fundamentals of Virtual and Augmented Reality» introduces students to fundamental concepts such as virtual and augmented reality. The curriculum includes sections on constructing and modeling virtual reality, as well as mastering modern development platforms such as CryEngine 5, Unreal Engine 4, and Unity3D. Equally important, it teaches students to create and use modules containing artificial intelligence to solve applied problems, enabling optimal solutions to current applied problems depending on the application. This course allows students to explore the technologies, principles, objectives, and methods of developing applications that enable the creation of virtual and augmented reality.

Формируемые компетенции / The formed competences

Освоение учебной дисциплины «Основы виртуальной и дополненной реальностей» должно обеспечить формирование следующей специализированной компетенций компетенции:

по учебному плану: № G31-1-017/уч. от 25.05.2021:

СК – 9. Выполнить проектирование, разработку, тестирование, и маркетинг информационных решений в сети Интернет с учетом их последующего масштабирования и обработки возникающих больших объемов данных.

СК – 10. Разрабатывать информационные решения для поиска и извлечения данных, ставить и тестировать прикладные гипотезы на основе данных, разрабатывать специализированные модели машинного обучения и алгоритмы анализа данных, развертывать модели в том числе в облачной среде, осуществлять визуализацию и бизнес-анализ полученных решений.

по учебному плану: №G31-1-221/уч. от 22.03.2022

СК – 9. Выполнять проектирование и разработку мобильных приложений под Андроид и IOS, использовать не обходимые технические и дизайнерские решения для взаимодействия с дополненной и виртуальной реальностью, в том числе в составе игр, осуществлять маркетинг подобных решений.

Mastering the «Fundamentals of Virtual and Augmented Reality» course should ensure the development of the following specialized competencies:

according to the curriculum: No. G31-1-017/uch. from May 25, 2021:

SK-9. Design, develop, test, and market online information solutions, taking into account their subsequent scaling and processing of emerging large volumes of data.

SK-10. Develop information solutions for data search and extraction, formulate and test applied hypotheses based on data, develop specialized machine learning models and data analysis algorithms, deploy models, including in a cloud environment, and perform visualization and business analysis of the resulting solutions.

according to the curriculum: No. G31-1-221/uch. March 22, 2022

SK – 9. Design and develop mobile applications for Android and iOS, use the necessary technical and design solutions for interaction with augmented and virtual reality, including as part of games, and market such solutions.

Результаты обучения (знать, уметь, владеть) / Learning outcomes (know, can, be able)

В результате изучения дисциплины студент должен: 

знать: современные подходы по созданию приложения и работе Unity3D, CryEngine5, Unreal Engine 4; моделировать 3D объекты в средах Unity, CryEngine5, Unreal Engine 4; разрабатывать механику сцен в средах Unity3D, CryEngine5, Unreal Engine 4; этапы разработки компьютерных систем визуализации данных; технологии создания приложений виртуальной реальности; компоненты систем трехмерного отображения информации, компоненты воссоздания и пространственных и временных параметров зрительных сцен с помощью компьютера; создавать проекты в дополненной реальности; информационные достоинства и недостатки компьютерных систем виртуальной реальности и программирования на языках поддерживаемых средами.

уметь: разрабатывать приложения виртуальной реальности и использование языков, поддерживаемых средами для скриптов систем виртуальной реальности; использовать компьютерные методы и средства сбора, хранения, обработки и отображения информации; разрабатывать, устанавливать, испытывать и сопровождать системное и прикладное программное обеспечение; устанавливать, настраивать, обновлять среды Unity3D, CryEngine5, Unreal Engine 4; создавать различные приложения, настраивать и разрабатывать механику объектов.

владеть: навыками разработки и установки проектов дополненной реальности (AR); методами разработки приложений для виртуальной реальности; навыками использования искусственного интеллекта при написании приложений. 

Upon completion of this course, the student should:

knowledge: Modern approaches to application creation and operation in Unity3D, CryEngine5, and Unreal Engine 4; Model 3D objects in Unity, CryEngine5, and Unreal Engine 4; Develop scene mechanics in Unity3D, CryEngine5, and Unreal Engine 4; Stages of developing computer data visualization systems; Technologies for creating virtual reality applications; Components of 3D information display systems, components for recreating both spatial and temporal parameters of visual scenes using a computer; Create projects in augmented reality; Information advantages and disadvantages of computer virtual reality systems and programming in languages ​​supported by these environments.

be able to: Develop virtual reality applications and use languages ​​supported by these environments for scripting virtual reality systems; Use computer methods and tools for collecting, storing, processing, and displaying information; Develop, install, test, and maintain system and application software; Install, configure, and update Unity3D, CryEngine5, and Unreal Engine 4 environments; create various applications, configure and develop object mechanics.

Possess skills in developing and installing augmented reality (AR) projects; develop virtual reality application methods; and use artificial intelligence in application development.

Семестр изучения учебной дисциплины, модуля / Semester of study

6 очной формы, 7, 8 семестрах заочной формы

6 full-time, 7, 8 semesters part-time

Пререквизиты / Prerequisites

— Дискретная математика и математическая логика

-Алгоритмы и структуры данных

— Discrete Mathematics and Mathematical Logic

— Algorithms and Data Structures

Трудоемкость в зачетных единицах (кредитах) / Credit units

3 зачетные единицы.

3 credits.

Количество аудиторных часов и часов самостоятельной работы / Academic hour of students’ class work, 

hours of self-directed learning

Всего 102 часов, из них 68 аудиторных часов и 34 часов самостоятельной работы.

A total of 102 hours, of which 68 academic

hours of students’ class work and 34 hours

of self-directed learning.

Требования и формы текущей и промежуточной аттестации / Requirements and forms of current and interim certification

Для диагностики компетенций могут использоваться следующие средства текущего контроля: 

1. Коллоквиум.
2. Устный опрос.
3. Защита лабораторных работ.
4. Защита проекта. 
5. Контрольные работы.

Формой текущей аттестации по дисциплине учебным планом предусмотрен зачет.

The following ongoing assessment tools can be used to assess competencies:

1. Colloquium.

2. Oral questioning.

3. Laboratory work defense.

4. Project defense.

5. Tests.

The current form of certification for the discipline provided by the curriculum is a credit.