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Synthèse d'images pour la réalité virtuelle

Sigle: S1833/5, ECTS: 3

Objectifs du cours

L'enseignement est orienté sur la synthèse d'images en temps réel pour la réalité virtuelle.
Cet enseignement propose aux étudiants d'étudier la problématique propre de la réalité virtuelle au niveau de l'interfaçage utilisateur/monde virtuel et surtout au niveau de la création et de la modélisation du monde virtuel, qui concerne en premier la création d'images de synthèse.

Pré-requis

Les étudiants doivent connaître les bases de la programmation objet.

Programme

  • Introduction à la problématique de la réalité virtuelle et concepts de base.
  • Généralités sur les interfaces comportementales en réalité virtuelle et études détaillées sur une problématique : la vision stéréoscopique.
  • Introduction à la modélisation géométrique : représentation par énumération spatiale, représentation par les frontières et évaluation des problèmes techniques pour la construction et la conversion de modèles. Etude des algorithmes de base : triangulations de Delaunay, graphes de Voronoï-
  • Synthèse d'images 3D : cette partie décrira les algorithmes classiques de la synthèse d'images en mettant fortement l'accent sur la notion de temps réel. Les caractéristiques des logiciels et des bibliothèques de synthèse d'images seront aussi étudiées.
  • Animation par ordinateur : Etude des différentes techniques de l'animation par niveau d'abstraction : le keyframing et la cinématique inverse pour le développement des dessins animés et des jeux vidéo, la simulation mécanique et enfin la simulation du comportement humain. Une partie du cours sera consacrée au cas particulier de la capture de mouvement.
  • Cours et TP PovRay : PovRay est un logiciel basé sur la technique du lancé de rayon qui permet de réaliser des images très réalistes.
  • TP en RV. Deux environnements sont disponibles :
    - la salle immersive de l'école des mines,
    - les postes de travail en laboratoire d'électronique, équipés des logiciels adéquats (Unity, MiddleVR), ansi que des solutions de tracking utilisateur (Kinect, Razer Hydra)

Modalités d'évaluation

Le contrôle des connaissances se fait sur l'évaluation des résultats obtenus lors des séances de Travaux Pratiques.

Modalités pédagogiques

L'enseignement est composé de 30 séances qui se répartissent en cinq demi-journées de cours et en cinq demi-journées de travaux pratiques sur PC. Durant les séances de travaux pratiques, chaque étudiant réalise des images de synthèse et des mondes virtuels interactifs, en exploitant les concepts étudiés dans les différentes parties du cours.

Tous les groupes passent sur trois ateliers :

1. Atelier méthodes d'interaction

Manipulation Directe, Indirecte, Manipulation avec échelle 1.5, échelle 3, échelle non linéaire.


2. Atelier indices de profondeur
L'objectif de cet atelier est d'explorer les indices monoscopiques de relief.
Chaque groupe devra réaliser différentes scènes, en effectuant des modifications sur l'infographie, proposant les indices suivants (1, 4, 5 et 6).

Pour évaluer informellement l'influence de ces paramètres une tâche nécessitant la perception des profondeurs sera mise en place.
1   Ombres et lumières
2   Dimensions relatives
3   Occlusions
4   Gradient de la texture d’une surface
5   Variation de visibilité - scène extérieure (brouillard possible dans unity ?)
6   Mouvement relatif on utilisera une configuration des systèmes sans head tracking
7   Perspective

3. Atelier comparaison Immersif / Desktop
On passe en salle immersive après/pendant les essais sur station et grand écran.
Si le temps le permet, les élèves pourront évaluer les différentes conditions en mettant en place des questionnaires subjectifs, et une tâche simple.

Equipe pédagogique

Responsable(s)
Alexis PALJICOlivier STAB

Chargé(s) d'enseignement

Intervenant(s)
Mehdi BOUKHRIS ; Daniele SPORTILLO
Sigle S1833/5
Année 2ème & 3ème année
Niveau Graduate 1st year, Graduate 2nd year
Crédits ECTS 3
Coefficient 3
Nb. d'heures 37
Nb. de séances 30
Type de cours Enseignement spécialisé
Semestre 3, 5
Période Automne
Domaines
  • Informatique
  • Signal et imagerie
Dernière mise à jour:
20 Jun 2017 10:18 par julien