ΕΥΦΥΗ ΕΙΚΟΝΙΚΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΑ

Ευφυή Εικονικά Περιβάλλοντα

Τα Ευφυή Εικονικά Περιβάλλοντα είναι υπολογιστικά συστήματα με στόχο την αναπαράσταση κόσμων οι οποίοι περιέχουν ευφυείς οντότητες. Σαν επιστημονικό πεδίο, βασίζονται τόσο στην Εικονική Πραγματικότητα όσο και την Τεχνητή Νοημοσύνη, απ' όπου και δανείζονται έννοιες, μεθόδους και τεχνικές. Αξιοποιούνται σε τομείς όπως η προσομοίωση, η εκπαίδευση, η ψυχαγωγία, οι τέχνες, η απομακρυσμένη συνεργασία και η επιστημονική έρευνα, ενώ ιδιαίτερα σημαντικός είναι και ο ρόλος τους ως προηγμένα μέσα αλληλεπίδρασης ανθρώπου-υπολογιστή.

Σκοποί του μαθήματος

Το μάθημα αποσκοπεί στην εξοικείωση των φοιτητών με τις βασικές θεωρητικές αρχές στις οποίες βασίζονται τα Ευφυή Εικονικά Περιβάλλοντα ως υπολογιστικά συστήματα, καθώς και με σύγχρονες τεχνικές για το σχεδιασμό και την ανάπτυξή τους. Βασικός στόχος του μαθήματος είναι η γνωριμία με ολοκληρωμένα συστήματα και η εξάσκηση με τα μέσα και τις διαδικασίες που αυτά παρέχουν για ανάπτυξη εφαρμογών.

Δομή του μαθήματος

Το μάθημα θα διεξαχθεί σε δέκα (10) διαλέξεις διάρκειας τριών (3) ωρών:

1. Εισαγωγή στα Ευφυή Εικονικά Περιβάλλοντα. Ιστορία, εφαρμογές, βασικές έννοιες. Σχέση με Τεχνητή Νοημοσύνη και Εικονική Πραγματικότητα. Το Ευφυές Εικονικό Περιβάλλον ως υπολογιστικό σύστημα. Παραδείγματα.
2. Εικονικοί κόσμοι. Είδη, χαρακτηριστικά και δομή. Σχεδιαστικές απαιτήσεις. Παραδείγματα.
3. Ανάπτυξη εικονικών κόσμων σε X3D. Διαθέσιμες υλοποιήσεις του προτύπου. Μεθοδολογία. Δομή, χρώμα, υφή, σκίαση, φωτισμός, ήχος, άλλα στοιχεία (viewpoints, background, fog, κ.ά.)
4. Ανάπτυξη εικονικών κόσμων σε X3D. Κίνηση (animation), αλληλεπιδραστικότητα, εσωτερικός και εξωτερικός προγραμματισμός (internal και external scripting).
5. Εικονικός πράκτορας. Είδη, χαρακτηριστικά, δομή και αρχιτεκτονικές. Ο εικονικός πράκτορας ως συστατικό του Ευφυούς Εικονικού Περιβάλλοντος.
6. Εικονικό σώμα. Τεχνικές σχεδιασμού και υλοποίησης. Πρότυπα (H-Anim, κ.ά.) Ανάπτυξη ανθρωπόμορφων εικονικών σωμάτων σε X3D.
7. Τεχνικές παραγωγής συμπεριφοράς εικονικών πρακτόρων. Στοιχεία αναπαράστασης γνώσης, θεληματικότητας, σχεδιασμού ενεργειών, μοντελοποίησης συναισθημάτων. Ολοκλήρωση μηχανισμών παραγωγής συμπεριφοράς και εικονικού σώματος.
8. Παρουσίαση ολοκληρωμένων συστημάτων και υλικού εικονικής πραγματικότητας.
9. Παρουσίαση ολοκληρωμένων συστημάτων (συνέχεια).
10. Επισκόπηση της διδακτέας ύλης, επίλυση αποριών, ανάθεση εργασιών.

Αξιολόγηση

Η αξιολόγηση των φοιτητών θα γίνει με ομαδική απαλλακτική εργασία η οποία θα περιλαμβάνει τόσο ένα θεωρητικό μέρος όσο και υλοποίηση. Το θέμα της κάθε ομάδας και ο αριθμός των συμμετεχόντων θα συζητηθούν με τους διδάσκοντες κατά τη διάρκεια του εξαμήνου.

Διδακτικό υλικό

Στους φοιτητές θα δοθούν σημειώσεις οι οποίες θα καλύπτουν όλη την ύλη. Οι διαφάνειες των διαλέξεων καθώς και όλα τα παραδείγματα που θα παρουσιαστούν και θα αναπτυχθούν κατά τη διάρκεια του μαθήματος θα είναι διαθέσιμα μέσω της ιστοσελίδας του μαθήματος. Επιπλέον, θα προταθεί σχετική υποστηρικτική βιβλιογραφία.