Participatory design in the project of virtual learning environment of histology

This present article describes a research on the development, under the approach of participatory design, a virtual teaching-learning of Histology in which students and teachers participated actively in all stages of development of the educational environment. We postulates that the development of virtual learning environment of Histology, through the Participatory Design approach, contributes to greater acceptance and use by students and that the adoption of virtual environment for teaching and learning by teachers is a determining factor of use by students

Sistema gerador de apoio a um dicionário temático visual-gestual baseado em realidade virtual

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

La Ricostruzione 3D di Bologna nel XVI Secolo

Il lavoro presentato ha come oggetto la ricostruzione tridimensionale della città di Bologna nella sua fase rinascimentale. Tale lavoro vuole fornire un modello 3D delle architetture e degli spazi urbani utilizzabile sia per scopi di ricerca nell’ambito della storia delle città sia per un uso didattico-divulgativo nel settore del turismo culturale. La base del lavoro è una fonte iconografica di grande importanza: l’affresco raffigurante Bologna risalente al 1575 e situato in Vaticano; questa è una veduta a volo d’uccello di grandi dimensioni dell’intero tessuto urbano bolognese all’interno della terza cerchia di mura. In esso sono rappresentate in maniera particolareggiata le architetture civili e ecclesiastiche, gli spazi ortivi e cortilivi interni agli isolati e alcune importanti strutture urbane presenti in città alla fine del Cinquecento, come l’area portuale e i canali interni alla città, oggi non più visibili. La ricostruzione tridimensionale è stata realizzata tramite Blender, software per la modellazione 3D opensource, attraverso le fasi di modellazione, texturing e creazione materiali (mediante campionamento delle principali cromie presenti nell’affresco), illuminazione e animazione. Una parte della modellazione è stata poi testata all’interno di un GIS per verificare l’utilizzo delle geometrie 3D come elementi collegabili ad altre fonti storiche relative allo sviluppo urbano e quindi sfruttabili per la ricerca storica. Grande attenzione infine è stata data all’uso dei modelli virtuali a scopo didattico-divulgativo e per il turismo culturale. La modellazione è stata utilizzata all’interno di un motore grafico 3D per costruire un ambiente virtuale interattivo nel quale un utente anche non esperto possa muoversi per esplorare gli spazi urbani della Bologna del Cinquecento. In ultimo è stato impostato lo sviluppo di un’applicazione per sistemi mobile (Iphone e Ipad) al fine di fornire uno strumento per la conoscenza della città storica in mobilità, attraverso la comparazione dello stato attuale con quello ricostruito virtualmente.

Impact Study of Nonverbal Facial Cues on Spontaneous Chatting with Virtual Humans

Non-verbal communication (NVC) is considered to represent more than 90 percent of everyday communication. In virtual world, this important aspect of interaction between virtual humans (VH) is strongly neglected. This paper presents a user-test study to demonstrate the impact of automatically generated graphics-based NVC expression on the dialog quality: first, we wanted to compare impassive and emotion facial expression simulation for impact on the chatting. Second, we wanted to see whether people like chatting within a 3D graphical environment. Our model only proposes facial expressions and head movements induced from spontaneous chatting between VHs. Only subtle facial expressions are being used as nonverbal cues - i.e. related to the emotional model. Motion capture animations related to hand gestures, such as cleaning glasses, were randomly used to make the virtual human lively. After briefly introducing the technical architecture of the 3D-chatting system, we focus on two aspects of chatting through VHs. First, what is the influence of facial expressions that are induced from text dialog? For this purpose, we exploited an emotion engine extracting an emotional content from a text and depicting it into a virtual character developed previously [GAS11]. Second, as our goal was not addressing automatic generation of text, we compared the impact of nonverbal cues in conversation with a chatbot or with a human operator with a wizard of oz approach. Among main results, the within group study -involving 40 subjects- suggests that subtle facial expressions impact significantly not only on the quality of experience but also on dialog understanding.

Adaptive fuzzy knowledge-based systems for control metabots' mobility on virtual environments

The confluence of three-dimensional (3D) virtual worlds with social networks imposes on software agents, in addition to conversational functions, the same behaviours as those common to human-driven avatars. In this paper, we explore the possibilities of the use of metabots (metaverse robots) with motion capabilities in complex virtual 3D worlds and we put forward a learning model based on the techniques used in evolutionary computation for optimizing the fuzzy controllers which will subsequently be used by metabots for moving around a virtual environment.

Mejoras y extensiones en el Front-End de un modelo de predicción de acciones de un estudiante en un laboratorio virtual 3D

Este documento presenta las mejoras y las extensiones introducidas en la herramienta de visualización del modelo predictivo del comportamiento del estudiante o Student Behavior Predictor Viewer (SBPV), implementada en un trabajo anterior. El modelo predictivo del comportamiento del estudiante es parte de un sistema inteligente de tutoría, y se construye a partir de los registros de actividad de los estudiantes en un laboratorio virtual 3D, como el Laboratorio Virtual de Biotecnología Agroforestal, implementado en un trabajo anterior, y cuyos registros de actividad de los estudiantes se han utilizado para validar este trabajo fin de grado. El SBPV es una herramienta para visualizar una representación gráfica 2D del grafo extendido asociado con cualquiera de los clusters del modelo predictivo del estudiante. Además de la visualización del grafo extendido, el SBPV controla la navegación a través del grafo por medio del navegador web. Más concretamente, el SBPV permite al usuario moverse a través del grafo, ampliar o reducir el zoom del gráfico o buscar un determinado estado. Además, el SBPV también permite al usuario modificar el diseño predeterminado del grafo en la pantalla al cambiar la posición de los estados con el ratón. Como parte de este trabajo fin de grado, se han corregido errores existentes en la versión anterior y se han introducido una serie de mejoras en el rendimiento y la usabilidad. En este sentido, se han implementado nuevas funcionalidades, tales como la visualización del modelo de comportamiento de cada estudiante individualmente o la posibilidad de elegir el método de clustering para crear el modelo predictivo del estudiante; así como ha sido necesario rediseñar la interfaz de usuario cambiando el tipo de estructuras gráficas con que se muestran los elementos del modelo y mejorando la visualización del grafo al interaccionar el usuario con él. Todas estas mejoras se explican detenidamente en el presente documento.---ABSTRACT---This document presents the improvements and extensions made to the visualization tool Student Behavior Predictor Viewer (SBPV), implemented in a previous job. The student behavior predictive model is part of an intelligent tutoring system, and is built from the records of students activity in a 3D virtual laboratory, like the “Virtual Laboratory of Agroforestry Biotechnology” implemented in a previous work, and whose records of students activity have been used to validate this final degree work. The SBPV is a tool for visualizing a 2D graphical representation of the extended graph associated with any of the clusters of the student predictive model. Apart from visualizing the extended graph, the SBPV supports the navigation across the graph by means of desktop devices. More precisely, the SBPV allows user to move through the graph, to zoom in/out the graphic or to locate a given state. In addition, the SBPV also allows user to modify the default layout of the graph on the screen by changing the position of the states by means of the mouse. As part of this work, some bugs of the previous version have been fixed and some enhancements have been implemented to improve the performance and the usability. In this sense, we have implemented new features, such as the display of the model behavior of only one student or the possibility of selecting the clustering method to create the student predictive model; as well as it was necessary to redesign the user interface changing the type of graphic structures that show model elements and improving the rendering of the graph when the user interacts with it. All these improvements are explained in detail in the next sections.

On a Virtual Learning Environment

Education in the Information Society is based on asynchronism in time and space, interactivity and virtual restructuring of the educational space. One way to implement such a model of training is web-based - use of the WWW as a virtual environment to access educational materials or to organize the learning process. This work presents a virtual learning environment (VLE) developed for students and made up of modules of dynamically changing content implemented by authorized users. The aim is, through advanced technology for e-learning, testing and self-testing to stimulate students’ activity to focus their potential on the acquisition of the necessary knowledge, skills and competences. The VLE was developed under the Human Resources Development Operational Programme.

SMILE: Simulator for Maryland Imitation Learning Environment

As robot imitation learning is beginning to replace conventional hand-coded approaches in programming robot behaviors, much work is focusing on learning from the actions of demonstrators. We hypothesize that in many situations, procedural tasks can be learned more effectively by observing object behaviors while completely ignoring the demonstrator's motions. To support studying this hypothesis and robot imitation learning in general, we built a software system named SMILE that is a simulated 3D environment. In this virtual environment, both a simulated robot and a user-controlled demonstrator can manipulate various objects on a tabletop. The demonstrator is not embodied in SMILE, and therefore a recorded demonstration appears as if the objects move on their own. In addition to recording demonstrations, SMILE also allows programing the simulated robot via Matlab scripts, as well as creating highly customizable objects for task scenarios via XML. This report describes the features and usages of SMILE.

Smart object for 3D interaction

This paper reports on the creation of an interface for 3D virtual environments, computer-aided design applications or computer games. Standard computer interfaces are bound to 2D surfaces, e.g., computer mouses, keyboards, touch pads or touch screens. The Smart Object is intended to provide the user with a 3D interface by using sensors that register movement (inertial measurement unit), touch (touch screen) and voice (microphone). The design and development process as well as the tests and results are presented in this paper. The Smart Object was developed by a team of four third-year engineering students from diverse scientific backgrounds and nationalities during one semester.

Projeto e desenvolvimento de células robotizadas para soldadura e cladding

A utilização de equipamentos robóticos para o processo de soldadura por arco elétrico teve um forte crescimento nas décadas de 80 e 90, altura em que o custo e fiabilidade da tecnologia passou a permitir a integração de robôs em linhas de produção ou em células de fabrico. Depressa cresceram as exigências de uma produção com qualidade repetitiva e facilmente ajustável, e as restrições ao uso de processos manuais ou de tecnologias com pouca flexibilidade. Desde o início do século XXI que a renovação de uma estação de fabrico de peças soldadas para produção em série, especialmente no setor automóvel, parece forçada à integração de robôs industriais, que assim se tornaram símbolos de produtividade. A KAMAZ encontra-se atualmente a renovar alguns dos seus processos de fabrico, incluindo as áreas de soldadura por arco ou cladding. Esta Dissertação aborda o trabalho elaborado, depois de contratualizada com a ABB Rússia a instalação de novas células de fabrico robotizado nesta empresa. Este projeto tem início com o levantamento das necessidades, a verificação do processo existente, e a procura da solução tecnológica que se adapte a essas condições e cumpra os requisitos acordados. São realizadas modelações e simulações off-line em 3D, usando o software RobotStudio da ABB, que permitiram testar cada solução e analisar a sua adequação e viabilidade. Para maior garantia de se obter a qualidade esperada na fusão e deposição do material por processo com arco elétrico revestido a gás, foram realizados testes reais utilizando equipamento robótico em condições baseadas nos testes feitos no ambiente virtual. Por último, são ajustadas as localizações dos postos de trabalho ao layout existente e é feito o balanceamento do tempo de operação manual com o tempo do processo robotizado. Este projeto de Tese termina com a aceitação do cliente para a solução encontrada e para os resultados dos testes reais de ambos os processos.

Evaluating Dynamic Signage for Emergency Evacuation using an Immersive Video Environment

Dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the Degree of Master of Science in Geospatial Technologies.

Brincar de Internet: a vivência lúdica infantil em ambiente virtual

Tese de Doutoramento em Ciências da Educação (Especialidade em Tecnologia Educativa)

Tratamiento psicológico del dolor através de entornos de realidad virtual

Proyecto de investigación de una estancia en el Università degli Studi de Padova, Italia, durante noviembre del 2007. El objetivo principal ha sido desarrollar entornos de realidad virtual para el tratamiento del dolor agudo mejorando las propiedades gráficas de los mundos virtuales. La participación en las diferentes líneas de Investigación en el laboratorio de tecnología humana ha permitido la aplicación de nuevas tecnologías en el estudio del dolor.

Bibliotecas y centros de documentación en un entorno virtual

Les Biblioteques i Centres de Documentació han exercit sempre un paper important en el desenvolupament de l'aprenentatge, de la docència i de la investigació, però el canvi que s'ha experimentat i s'està experimentant en el camp docent en aquests últims anys, ha potenciat molt més la funció d'aquest tipus de centres, convertint-los en eixos bàsics del sistema educatiu, passant a formar part, en molts casos, del model dissenyat per exercir la funció educativa i investigadora a través d'un entorn virtual.

Virtual library, a real library?

Les possibilitats ofertes per la virtualitat tenen una gran importància en l'esfera educativa i en tots els aspectes referents a ella. Evidentment, les biblioteques i els centres de documentació no són estranys a aquest nou ambient virtual facilitat pel canvi social, econòmic i, sobretot, tecnològic que ha permès que els bibliotecaris-documentalistes accedeixin a gran quantitat d'informació i de documentació, permetent que actuïn com a agents intermediaris entre aquesta nova situació i l'ús que se'n poden fer pels diversos tipus d'usuaris.