Guida degli insegnamenti
Syllabus
Partially translatedTradotto parzialmente
STEFANO TOMASSETTI
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea - [IT14] INGEGNERIA DELL’INFORMAZIONE PER VIDEOGAME E REALTÀ VIRTUALE First Cycle Degree (3 years) - [IT14] INFORMATION ENGINEERING FOR VIDEOGAMES AND VIRTUAL REALITY
Dipartimento: [040040] Dipartimento Ingegneria dell'InformazioneDepartment: [040040] Dipartimento Ingegneria dell'Informazione
Anno di corsoDegree programme year : 2 - Secondo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2023-2024
Anno regolamentoAnno regolamento: 2022-2023
Obbligatorio
Crediti: 9
Ore di lezioneTeaching hours: 72
TipologiaType: B - Caratterizzante
Settore disciplinareAcademic discipline: ING-IND/31 - ELETTROTECNICA
Italiano
Italian
Nessuno
None
"Lezioni frontali, 72 ore di cui:
- Lezioni di Teoria, 56 ore
- Esercitazioni, 12 ore
- Laboratorio, 4 ore "
"72h frontal lessons, of which:
-Theory, 56h
-Software exercises, 12h
-Laboratory, 4h "
L'insegnamento intende fornire alle studentesse e agli studenti un approfondimento verticale sulle applicazioni del Digital Signal Processing (DSP) all'ambito del gaming, con particolare riferimento al Sound Design e alla Extended Reality. A tale fine vengono proposti tecniche e trasformate per la discretizzazione e l'analisi di segnali, algoritmi a tempo discreto basati su filtri e linee di ritardo, algoritmi per il rendering spazializzato.
Capacità di applicare conoscenze e comprensione.
Le studentesse e gli studenti sapranno implementare algoritmi di generazione sonora e di audio immersivo attraverso software di elaborazione audio real-time open source di uso comune nell'ambito sonoro.
Competenze trasversali.
La studentessa o lo studente dovrà essere in grado di comprendere, elaborare ed applicare delle direttive tecniche e progettuali in ambito DSP. Inoltre, viene richiesto di saper valutare la corrispondenza di un progetto DSP ai requisiti e di comprendere vantaggi e limiti delle diverse alternative di progetto, oltre che analizzare e interpretare i dati derivanti da esperimenti e/o simulazioni numeriche in ambiente Matlab.
Knowledge and Understanding.
The course provides a vertical insight into the applications of Digital Signal Processing (DSP) to the gaming field, with particular attention to Sound Design and Extended Reality. To this end, techniques and transforms are proposed for the discretization and analysis of signals, discrete time algorithms based on filters and delay lines, algorithms for spatialized rendering.
Capacity to apply Knowledge and Understanding.
Students will be able to implement sound generation and immersive audio algorithms through open source real-time audio processing software commonly used in the audio field.
Transversal Skills.
The student is expected to understand, process and apply the technical requirements for DSP systems design. Moreover, he/she is expected to evaluate the correposndence of a DSP project to the requirements and to understand the advantages and disadvantages of diverse project solutions, beside to show the ability to analyze and interpret data coming from experiments and simulations carried out in the Matlab programming environment.
"Lezioni teoriche:
Introduzione alla teoria dei circuiti, modello circuitale elettrico, approssimazione a costanti concentrate.
Teoria dei circuiti a tempo discreto: sistemi continui e discreti, campionamento, domini di trasformazione, filtri digitali, specifiche di progetto, filtri FIR, filtri IIR, tecniche di filtraggio FIR e IIR
Computer music: linguaggi e piattaforme per la sintesi sonora, codifica dell'informazione musicale, protocollo MIDI, musica generativa nel gaming
Sound design: tecniche di sintesi fondamentali (FM, sottrattiva, campionamento), filtri per mastering, editing della dinamica, effetti basati su delay line, effetti nonlineari
Audio immersivo: Introduzione ai sistemi audio di riproduzione immersiva, concetti base di acustica, sistema uditivo umano, head related transfer functions, sistemi binaurali, sistemi transaurali
Esercitazioni:
- Progettazione di algoritmi di sintesi, effettistica e audio 3d per il gaming mediante opportuni software
Laboratorio:
- visite ai laboratori Steinberg e Camera Semi-anecoica e illustrazione di apparati e strumentazione audio "
"Theoretical lessons:
- Introduction to the circuit theory, electrical circuit model, lumped constants approximation.
-Discrete time circuit theory: continuous and discrete systems, sampling, transformation domains, digital filters, design specifications, FIR filters, IIR filters, FIR and IIR filtering techniques
-Computer music: languages and platforms for sound synthesis, coding of musical information, MIDI protocol, generative music for gaming
-Sound design: fundamental synthesis techniques (FM, subtractive, sampling), mastering filters, dynamics editing, effects based on delay lines, nonlinear effects
-Immersive audio: Introduction to immersive audio systems, basic concepts of acoustics, human auditory system, head related transfer functions, binaural systems, transaural systems
Software exercises:
- Development of synthesis, effects, and 3D audio algorithms for gaming, using dedicated software platforms
Laboratory:
-visits to the Steinberg laboratories and the Semi-anechoic Chamber and illustration of apparatus and audio instruments "
La valutazione del livello di apprendimento avviene tramite lo svolgimento di una tesina sotto forma di elaborato scritto per approfondire una tematica relativa alla sintesi musicale o all’audio immersivo e una prova orale in cui la studentessa o lo studente dovrà discutere dell’elaborato scritto e dovrà rispondere a due domande per valutare l’apprendimento dei concetti di base della teoria dei circuiti e dei concetti relativi alla sintesi musicale e all’audio immersivo.
Criteri di valutazione dell'apprendimento.
La studentessa o lo studente dovrà dimostrare di aver compreso i concetti teorici illustrati durante le lezioni e di saperli applicare in maniera autonoma nello svolgimento del progetto assegnato. Inoltre, attraverso la discussione finale dell'elaborato, dovrà dimostrare di saper esporre in maniera chiara e sintetica i concetti appresi e sviluppati.
Criteri di misurazione dell'apprendimento.
La prova orale comprensiva della discussione dell’elaborato viene valutata in 30esimi, con eventuale lode. Il voto minimo per il superamento dell'esame è 18/30.
Criteri di attribuzione del voto finale.
"La votazione minima, pari a diciotto, viene assegnata alla studentessa o allo studente che dimostri di essere in grado di analizzare e risolvere correttamente i problemi che gli vengono posti, dimostrando una sufficiente conoscenza delle tecniche approfondite durante le lezioni. La votazione massima, pari a trenta, è assegnata alla studentessa o allo studente che dimostri di aver acquisito pienamente tutte le competenze attraverso lo svolgimento dell’elaborato e durante la prova orale.
La lode viene riservata alle studentesse e agli studenti che nel superare con voto pieno la prova abbiano mostrato uno spiccato rigore scientifico ed una particolare brillantezza espositiva. "
Learning Evaluation Methods.
The assessment of the level of learning takes place through the development of a written essay related to the topics of the course and an oral test in which the student will have to discuss the essay and will have to answer two questions to evaluate the learning of the basic concepts of circuit theory, music synthesis and immersive audio.
Learning Evaluation Criteria.
The student must demonstrate that he/she has understood the theoretical concepts illustrated during the lessons and that he/she can apply them independently in carrying out the assigned project. Furthermore, through the final discussion of the paper, the student will have to demonstrate to be able to explain the concepts learned and developed in a clear and concise manner.
Learning Measurement Criteria.
The oral exam including the discussion of the paper is evaluated in 30th, with possible praise. The minimum grade for passing the exam is 18/30.
Final Mark Allocation Criteria.
"The minimum mark, equal to eighteen, is assigned to the student who proves to be able to correctly analyze and solve the problems that are posed to him, demonstrating sufficient knowledge of the in-depth techniques during the lessons. The maximum mark, equal to thirty, is assigned to the student who demonstrates that he has fully acquired all the skills through the development of the paper and during the oral exam.
Praise is reserved for students who, in passing the test with full marks, have shown a marked scientific rigor and a particular brilliance of exposition. "
"1 - “Discrete-Time Signal Processing”, Alan-V Oppenheim
2- Leonardo Gabrielli ""Developing Virtual Synthesizers with VCV Rack"", Focal Press, 2020
3- Curtis Roads ""The Computer Music Tutorial"", MIT Press
4- “3-D Sound for Virtual Reality and Multimedia”, Durand R. Begault
5- Materiale didattico elettronico disponibile su piattaforma moodle di Ateneo https://learn.univpm.it "
"1 - “Discrete-Time Signal Processing”, Alan-V Oppenheim
2- Leonardo Gabrielli ""Developing Virtual Synthesizers with VCV Rack"", Focal Press, 2020
3- Curtis Roads ""The Computer Music Tutorial"", MIT Press
4- “3-D Sound for Virtual Reality and Multimedia”, Durand R. Begault
5- Didactic material on the Univpm moodle: https://learn.univpm.it "
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento. Academic year 2023-2024
Università Politecnica delle Marche
P.zza Roma 22, 60121 Ancona
Tel (+39) 071.220.1, Fax (+39) 071.220.2324
P.I. 00382520427