Université du Québec en Outaouais Département d'informatique et d'ingénierie
Sigle : INF4503 Gr. 01
Titre : Réalité virtuelle
Session : Hiver 2004   Horaire et local
Professeur : Lapointe, Jean-François
1. Description du cours paraissant à l'annuaire :

Objectifs

Permettre à l'étudiant de s'initier aux principales méthodes, outils et technologies reliés aux systèmes de réalité virtuelle. Lui permettre de se familiariser avec des langages de programmation spécialisés dans ce domaine.

Contenu

Introduction aux systèmes de réalité virtuelle (RV). Architecture générale des systèmes de RV : système de visualisation, système de sonorisation, système haptique. Équipement périphérique : casque, lunettes cristallisées, gants, effecteurs. Performance de systèmes de RV. Génération et manipulation d'images. L'univers 3-D. Projections : types de projections, définitions, exemples, introduction au calcul mathématique utilisé. Introduction aux techniques de génération d'images réalistes. Langage VRML (Virtual Reality Modeling Language), VRDev. Sommaire de fonctionnalités du VRML : formes et couleurs, éclairage, navigation, modèles prédéfinis, formes complexes, blocs spéciaux, détecteurs de position, détecteurs spéciaux, VRMLScript. Simulation de l'environnement. Notions fondamentales et méthodes de représentation de la dynamique des systèmes physiques. Notions de base de l'animation. Gestion des événements externes. Synchronisation des événements et de tâches. Outils du gestionnaire de simulation.
2. Objectifs spécifiques du cours :
À la fin de ce cours, l'étudiant sera en mesure de :
  • Décrire les concepts de base de la réalité virtuelle.
  • Développer des mondes de RV à l'aide de VRML.
  • Décrire les principales technologies utilisées en RV.
  • Comprendre les défis technologiques posés par la RV.
  • Décrire les champs d'application de la RV.
3. Stratégies pédagogiques :
Les formules pédagogiques suivantes seront utilisées:
  • Cours magistraux
  • Lectures personnelles
  • Séances d'exercices sur ordinateur
  • Travaux de session sous forme individuelle et en équipe
4. Heures de disponibilité ou modalités pour rendez-vous :
 
5. Plan détaillé du cours sur 15 semaines :
Semaine Thèmes Dates
1
  • Introduction, définition et histoire de la réalité virtuelle (RV)
    • Les dimensions de la RV, concepts de base
    • Survol des applications et outils de développement
 15 jan. 2004
2
  • Concepts de base d'infographie, graphes de scène
    • Représentations géométriques, primitives graphiques
    • Transformations : translations, rotations, homothéties
 22 jan. 2004
3
  • Animations : horloges, routes, événements, interpolateurs
 29 jan. 2004
4
  • Interaction : notions de capteur, pointage, sélection, manipulation
 5 fév. 2004
5
  • Modélisation géométrique avancée, grilles d'élévation, extrusions
 12 fév. 2004
6
  • Modélisation d'apparence, couleurs, matériaux, textures
    • Charge de calcul, performance vs. complexité
 19 fév. 2004
7 Examen de mi-session 26 fév. 2004
8 Semaine d'études 4 mars 2004
9
  • Éclairage, arrières-plans, modélisation atmosphérique
 11 mars 2004
10
  • Visualisation, navigation, optimisation, panneaux d'affichage, niveaux de détails, concept d'avatar, hyperliens, multimédia
 18 mars 2004
11
  • Gestion des collisions, détecteurs environnementaux, modélisation physique, scripts, prototypes
 25 mars 2004
12
  • Concepts d'interfaces humain-ordinateurs appliqués à la RV
  • Interfaces auditives, haptiques et comportementales
    • La technologie de la RV: capteurs, dispositifs de commande, systèmes d'affichages
 1 avr. 2004
13
  • Modélisation: RV basée sur l'image
  • Les architectures distribuées: traitement parallèle, traitement distribué, la RV collaborative
  • L'avenir de la RV: réalité mixte, l'informatique nomade, les environnements collaboratifs, les défis technologiques, les interfaces multimodales, programmation, modélisation et réalité virtualisée
 8 avr. 2004
14
  • Présentation des travaux d'équipe
 15 avr. 2004
15 Examen final 22 avr. 2004
6. Évaluation du cours :

L'évaluation est l'appréciation du niveau d'apprentissage atteint par l'étudiant par rapport aux objectifs des cours et des programmes.

Dans le cas spécifique du cours Réalité virtuelle l'attribution des notes se fera selon la répartition suivante:
  • Examen de mi-session 20%
  • Examen final 20 %
  • Travail de session individuel 25%
  • Travail de session en équipe 35%
7. Politiques départementales et institutionnelles :
8. Principales références :
Livre obligatoire
  • Ames, Andrea L., Nadeau, David R., Moreland, John L., "VRML 2.0 Sourcebook",2nd edition, John Wiley & Sons, 1997, 654 pages + CD-ROM. ISBN 0-471-16507-7.
Autres livres
  • Fuchs, Philippe, "Le traité de la réalité virtuelle", Les Presses de l'École des Mines de Paris, 2001, 517 pages. ISBN 2-911762-34-7. http://www-caor.ensmp.fr/interlivre
  • Burdea, Grigore C., Coiffet, Philippe, "La réalité virtuelle", Hermès, Paris, 1993, 402 pages. ISBN 2-866-01386-7.
  • Eberly, David H., "3D Game Engine Design: A pratical Approach to Real-Time Computer Graphics", Morgan Kaufmann Publishers (part of Academic Press), 2001, 561 pages + CD-ROM. ISBN 1-55860-593-2
  • Singhal, S, Zyda,M. "Networked Virtual Environments - Design and Implementation", Addison-Wesley Longman, 1999, 331 pages. ISBN 0-201-32557-8.
  • Woo, Mason "OpenGL Programming guide: the Official Guide to Learning OpenGL Version 1.1", 2nd ed. Reading, Addison-Wesley Publishing Company, Inc., 1997, ISBN 0-201-46138-2. Le livre rouge.
  • OpenGL Architecture Review Board, "OpenGL Reference Manual: the Official Reference Document to OpenGL, Version 1.1", 2nd ed., Reading, Addison-Wesley Publishing Company, Inc., 1997, ISBN 0-201-46140-4. Le livre bleu.
9. Page Web du cours :
http://w3.uqo.ca/inf4503