Διδακτορικές Σπουδές

Εικονική Πραγματικότητα, Συστήματα Αφής & Εφαρμογές στην Τηλερομποτική

Περιγραφή

Γεωμετρική Μοντελοποίηση και Οπτική Απόδοση Τριδιάστατων Γραφικών, Ανα-σκόπηση βασικών μεθόδων και αλγορίθμων μοντελοποίησης (παραμετροποιημένες επιφάνειες, ογκομετρική μοντελοποίηση) και οπτικής απόδοσης (rendering) τρισδιάστατων γραφικών. Αλγόριθμοι εντοπισμού συγκρούσεων (collision detection). Μοντελοποίηση και απόδοση παραμορφώσιμων αντικειμένων. Παραδείγματα υλοποίησης με χρήση των βιβλιοθηκών OpenGL και/ή Java3D.
Εικονική Πραγματικότητα (Virtual Reality), Βασικές έννοιες και αρχές. Εργαλεία, διατάξεις και τεχνολογίες εικονικής πραγματικότητας (λογισμικό και υλικό). Τεχνικές αλληλεπίδρασης σε πραγματικό χρόνο με περιβάλλοντα οπτικοποίησης τριδιάστατων γραφικών. Βασικά κινηματικά και δυναμικά μοντέλα, και αλγόριθμοι δυναμικής οπτικοποίησης γραφικών για τις ανάγκες συστημάτων εικονικής πραγματικότητας. Επαυξημένη πραγματικότητα (Augmented reality): ταυτοποίηση και υπέρθεση συνθετικών και πραγματικών εικόνων. Διαδικτυακά/συνεργαζόμενα περιβάλλοντα εικονικής πραγματικότητας. Πεδία εφαρμογών,
Συστήματα αφής (Haptics). Κατηγοριοποίηση διατάξεων δημιουργίας τεχνητής αίσθησης αφής (haptic devices). Δυναμική προσομοίωση και έλεγχος απτικής αλληλεπίδρασης ανθρώπου - εικονικού περιβάλλοντος: Μοντέλα δυναμικής παραμόρφωσης (παραμόρφωση «ενεργών επιφανειών», μοντέλα «ογκομετρικής παραμόρφωσης», μοντέλα πεπερασμένων στοιχείων), ταχείς αλγόριθμοι εντοπισμού συγκρούσεων και εφαρμογή τους στην ανάδραση αφής (haptic display). Μελέτη της επίδρασης του ανθρώπινου παράγοντα (human factors): αντίληψη μέσω της αφής, αξιολόγηση επίδοσης συστημάτων αφής.
Εφαρμογές: Τηλερομποτική: βασικές αρχές, αρχιτεκτονικές τηλε-ελέγχου ρομποτικών συστημάτων, τηλεχειρισμός/τηλεπρογραμματισμός μέσω μοντέλων εικονικής και επαυξημένης πραγματικότητας. Παραδείγματα εφαρμογών επίσης στο χώρο των επαγγελμάτων υγείας: εκπαίδευση και πιστοποίηση ιατρι-κών/κλινικών δεξιοτήτων σε περιβάλλοντα εικονικής προσομοίωσης.