Vježbe

Petnaest vježbi po dva sata: od CAD modela i optimizacije mreže preko postavljanja VR sustava do kamere, ruku, hvatanja, točaka interesa, kretanja i ispitivanja gotove scene. Pitanja su bez odgovora, a rješenje se otvara gumbom; upute za nastavnika su na dnu svake vježbe.

Kako su vježbe ustrojene

Praktikum područja ima 15 vježbi i 30 sati rada, od CAD modela u mjerilu 1 : 1 i optimizacije mreže do scene u kojoj se robot sklapa rukama i ispituje prema testnim slučajevima.

Svaka vježba je jedna stranica koja služi i polazniku i nastavniku. Polaznik dobiva zadatak, popis opreme, pravila koja se primjenjuju, crtež, postupak i pitanja. Pitanja su bez odgovora; rješenje s postupkom otvara se gumbom Prikaži rješenje, pa se najprije rješava samostalno, a tek onda provjerava. Na dnu svake vježbe je zatvoreni dio Za nastavnika s pripremom, tijekom sata, očekivanim rezultatima, čestim pogreškama i tablicom vrednovanja.

Vježbe se izvode na računalu s grafičkom karticom za VR, s VR naočalama s kontrolerima (PC-VR s vanjskim ili unutarnjim praćenjem, ili samostalne naočale spojene na računalo), u CAD sustavu, programu za slobodno modeliranje i razvojnom okruženju za prikaz u stvarnom vremenu s podrškom za OpenXR. Dio vježbi može se odraditi i bez naočala, u načinu rada s mišem ili simulatorom uređaja. Uz svaku je navedena nastavna jedinica koju treba proći prije vježbe.

Modul 1 · Modeliranje digitalnih objekata za virtualnu stvarnost

Vježba	Naslov, sadržaj i pripadna jedinica	Trajanje
V1	CAD model za VR: mjerilo, ishodište i izvozSklop mobilnog robota MR-1 iz CAD sustava priprema se za virtualnu stvarnost: provjeravaju se mjerilo 1 : 1, jedinice i osi, postavljaju ishodišta i izvozi se mreža trokuta. Na kraju vježbe robot u programu za slobodno modeliranje stoji na stolu visine 750 mm u stvarnoj veličini.Uz jedinicu 1.1, 1.2	2 h
V2	Optimizacija mreže i razine detaljaMreža mobilnog robota MR-1 smanjuje se s 312 000 na 28 000 trokuta, a zatim se izrađuju još dvije razine detalja za veće udaljenosti. Proračunom se provjerava drži li scena laboratorija VR-1 budžet trokuta i poziva za crtanje na samostalnim naočalama.Uz jedinicu 1.3, 1.7	2 h
V3	Materijali PBR, UV mapiranje i tekstureDijelovi mobilnog robota MR-1 dobivaju UV mape, zapečene normale i materijale PBR s teksturama od 1024 piksela. Proračunom se provjeravaju gustoća teksela i memorija tekstura, pa se odlučuje kada je dovoljan jedan atlas.Uz jedinicu 1.5	2 h

Modul 2 · Teorijske osnove i pripreme za korištenje virtualne stvarnosti

Vježba	Naslov, sadržaj i pripadna jedinica	Trajanje
V4	Kontinuum virtualnosti na primjerima iz industrijeOsam primjera iz servisa, pogona i obuke razvrstava se na kontinuumu virtualnosti, od stvarnog okruženja preko proširene stvarnosti i proširene virtualnosti do potpuno virtualnog okruženja. Uz položaj na kontinuumu ocjenjuju se imerzija, stupnjevi slobode i izbor uređaja za laboratorij VR-1.Uz jedinicu 2.1, 2.2	2 h
V5	Proračun vremena okvira, kašnjenja i gustoće pikselaRačunska vježba o granicama udobnosti u virtualnoj stvarnosti: vrijeme okvira pri 72, 90 i 120 Hz, udio budžeta koji troši iscrtavanje, piksela po stupnju, kašnjenje od pokreta do fotona po fazama i memorija tekstura. Svi podaci su iz laboratorija VR-1 i njegovih uređaja A i B.Uz jedinicu 2.3, 2.7	2 h
V6	Postavljanje VR sustava i prostora za igruPostavljanje PC-VR sustava s vanjskim praćenjem i samostalnih naočala za virtualni laboratorij VR-1: bazne stanice, pokretač, prostor za igru, visina poda i razmak zjenica. Vježba završava provjerom praćenja i zapisnikom o spremnosti opreme, uz pravila sigurnosti i higijene.Uz jedinicu 2.6, 2.8	2 h

Modul 3 · Razvoj okruženja virtualne stvarnosti

Vježba	Naslov, sadržaj i pripadna jedinica	Trajanje
V7	Novi VR projekt u razvojnom okruženjuIz predloška VR projekta u razvojnom okruženju s nacrtima izrađuje se projekt virtualnog laboratorija VR-1 s dodatkom OpenXR, uređenom strukturom mapa i prvom scenom u mjerilu 1 : 1. Projekt se pokreće u naočalama i provjerava prema budžetu okvira od 11,1 ms.Uz jedinicu 2.5, 3.1	2 h
V8	Prva programska logika: događaji, varijable, ispisPrva programska logika laboratorija VR-1 u nacrtu: događaj pri pokretanju, varijable, ispis na zaslon i grananje koje prati koliko je dijelova robota skupljeno. Isti tok izveden je i kao kratki primjer u okruženju s C# skriptama.Uz jedinicu 3.2	2 h
V9	Kamera na visini očiju i modeli kontroleraIzrada vlastitog igrača za laboratorij VR-1: VR ishodište na podu, kamera koju vode naočale i dva kontrolera s vidljivim modelima. Provjerava se da korisnici različite visine vide radni stol na stvarnih 750 mm i da zraka iz kontrolera pokazuje tamo kamo ruka pokazuje.Uz jedinicu 3.3	2 h
V10	Modeli ruku i animacija prema tipkamaModeli kontrolera u laboratoriju VR-1 zamjenjuju se modelima lijeve i desne ruke s tri položaja: otvorena ruka, pokazivanje i šaka. Položaj se miješa prema vrijednostima hvatišta i okidača, uz izglađivanje prijelaza neovisno o broju sličica.Uz jedinicu 3.3	2 h
V11	Hvatanje, puštanje i prebacivanje iz ruke u rukuDijelovi mobilnog robota MR-1 na radnom stolu laboratorija VR-1 hvataju se hvatištem (bočnom tipkom kontrolera), puštaju i prebacuju iz ruke u ruku. Logiku gradite nacrtima: traženje najbližeg objekta u dosegu, pričvršćivanje na ruku i predaja fizici pri puštanju.Uz jedinicu 3.4	2 h
V12	Točke interesa: miš, pogled, kontroler i gesteNa šest dijelova robota MR-1 postavljaju se točke interesa koje se ističu, pokazuju natpis i otvaraju panel s objašnjenjem. Logika se piše jednom, u C# komponenti, a miš, pogled, kontroler i geste samo su različiti ulazi koji je pozivaju.Uz jedinicu 3.4	2 h
V13	Teleport, okretanje u koracima i vinjetaKorisnik se laboratorijem VR-1 kreće teleportom lukom do 4 m i okreće u koracima od 30°, a kontinuirano kretanje uključuje se samo po izboru i uz vinjetu. Vježba povezuje logiku kretanja nacrtima s udobnošću i sigurnošću prostora za igru.Uz jedinicu 3.5	2 h
V14	Uvoz i sklapanje mobilnog robota u sceniDvanaest dijelova robota MR-1 uvozi se u scenu laboratorija VR-1 i rukama sklapa na radnom stolu. Vježba povezuje ishodišta, kolizijske oblike, fiziku i hijerarhiju sklopa s logikom prihvata dijela na ležište.Uz jedinicu 3.6	2 h
V15	Testni slučajevi, mjerenje performansi i izvješćeGotova aplikacija laboratorija VR-1 ispituje se prema 18 testnih slučajeva na dva uređaja, mjere se vrijeme okvira, pozivi za crtanje i trokuti, a udobnost se provjerava s ispitanicima. Rezultati se predaju kao kratko izvješće s odlukama o ispravcima.Uz jedinicu 3.7	2 h