PLAN DE COURS H2016 Animation et images par ordinateur

Département d’informatique et de mathématique
PLAN DE COURS
H2017
Animation et images par ordinateur
(8TRD147)
Département d’informatique et de mathématique
Yves Chiricota, professeur
Bureau : P4-5170
Téléphone : 418-545-5011 ext. 5651
Courriel : yves.chiricota at uqac.ca
Page web : http://www.uqac.ca/ychirico/enseignement/8TRD147
Disponibilités : Mercredi, jeudi de 14h00 à 16H30 ou sur rendez-vous
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Plan de cours
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Objectifs
Ce cours vise l’apprentissage des méthodes fondamentales de l’animation par ordinateur et
l’apprentissage de la programmation des cartes graphiques. Un des buts est de s’initier aux
techniques couramment utilisées dans l’industrie des jeux vidéo. L’étudiant se familiarisera
aussi avec les concepts mathématiques nécessaires à implémenter l’animation d’objets en
trois dimensions et à la création d’images par ordinateur.
Cours préalables (8TRD132) ou (6GEN715 et 8ALG135)
Méthodologie
Cours magistraux et travail personnel à la maison et en laboratoire. Le cours se déroulera
sous forme de présentation PDF à l’écran complété par des notes au tableau. Les présentation
PDF seront disponibles sur la page du cours. Il est important de prendre note que ces
présentations ne sont pas des notes de cours. Elles constituent plutôt une synthèse de la
matière. La présence en classe est nécessaire pour compléter l’apprentissage.
Contenu du cours
- Rappels mathématiques.
Vecteurs, matrices et transformations; Courbes et surfaces utilisées en infographie;
Calcul d’intersection de primitives graphiques.
- Rappels d’OpenGL.
Environnement graphique; Pipeline; Primitives; Maillages; Courbes et surfaces;
FBO; VBO; Matrices de transformation.
- Programmation de shaders en GLSL.
Interpolation d’attributs des sommets; Élément du langage GLSL; Transfert de
données entre l’ordinateur et la carte graphique; etc.
- Techniques de “mapping”.
Placage de textures; Bump mapping; Rendu à partir d’images; Ombres; Occusion
ambiante; etc.
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- Objets rigides.
Implémentation d’outils d’édition de courbes; Structures hiérarchiques et cinématique
inverse; Détection de collisions; Dynamique et simulation d’objets déformables;
Morphing; etc.
- Phénomènes naturels.
Fourrure; Fluides; Ombrages; Structures hiérarchiques et cinématique inverse;
Dynamique et simulation d’objets déformables; Morphing; Simulation à l’aide
d’un GPU.
- Initiation au traitement des images numériques (si le temps le permet).
Représentation des images; Histogramme; Modèles de couleurs; Filtrage dans le
domaine spatial; Applications.
- GPGPU appliqué à la simulation.
Évaluation
Élément
Examen 1
Examen 2
Devoir 1
Devoir 2
Devoir 3
Pondération
30%
30%
10%
15%
15%
Date
Mardi 21 février 2017; 13h00 à 15h45
Mardi 25 avril 2017; 13h00 à 15h45
7 février 2017 à midi.
21 mars 2017 à midi.
21 avril 2017 à midi.
Les dates sont à titre indicatif.
Note de passage: 60%
Travaux dirigés
Ce cours ne comporte pas de travaux dirigés.
Remarques concernant les devoirs
Les devoir doivent être réalisés en équipe de trois étudiants. Il faudra identifier les parties
effectuées par chaque membre de l’équipe. Des consignes plus précises vous seront remises
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avec les devoirs.
Un retard dans le remise d’un devoir entraı̂nera une pénalité de 20% par jour selon la formule
suivante: nf = min(nc − 20j, 0), où nf est la note finale (/100) pour le devoir, nc est la note
(/100) résultant de la correction et j est le nombre de jours de retard. La valeur de j est
initialisée à 1 dès que l’heure de remise prévue est dépassée.
Les devoirs seront remis par courriel dans un unique fichier zip. Le nom du fichier doit être
de la forme Dk-AAAANNNNNNNN, où k est le numéro du devoir et AAAANNNNNNNN est le code
permanent d’un des membres de l’équipe. Aucun autre moyen n’est accepté. Le livrable sera
un dossier contenant le projet comportant tous les fichiers associés. Retirez tous les fichiers
intermédiaires (résultant de la compilation) du projet.
La date et l’heure de réception du message dans la boı̂te de courriel du professeur fera office
de date et heure de remise.
Le plagiat entraı̂nera la note 0 pour les deux équipes (entre autres, du code dont seuls les
noms de variables/fonctions diffèrent sont considérés identiques...).
Bibliographie
• J.H. Han, 3D Graphics for Game Programming, Chapman Hall, 2011.
• D. Shreiner et al., OpenGL Programming guide, Eighth Ed., Addison-Wesley, 2013.
• Randi J. Rost et al., “OpenGL Shading Language”, Addison-Wesley Professional; 3ième
éd., 2009.
• Rick Parent, “Computer Animation: Algorithms and Techniques”, Morgan Kaufmann,
San Francisco, 2007.
• Watt, A., “3D Computer Graphics”, third ed., Addison-Wesley, 2000.
• E. Angle, “Interactive Computer Graphics”, Addison-Wesley, 2006.
• Watt, A. & Watt, M., “Advanced animation and rendering techniques”, Addison-Wesley,
1992.
• D. Hearn, M.P. Baker, “Computer Graphics”, 2ième éd., Prentice-Hall, 1997.
• Foley, J., van Dam, A., Feiner, S. K., Hughes, J.F., “Computer graphics, Principles and
practice”, Addison-Wesley, 1996.
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Ressources
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Pages de référence d’OpenGL.
La racine d’OpenGL.
Spécification d’OpenGL 4.1.
Spécifications de glsl 4.10.
Pages de référence d’OpenGL 4.1.
Carte de référence d’OpenGL 4.1.
Qualité du français et présentation des rapports/travaux
Conformément à la procédure institutionnelle concernant les règles de présentation et de
rédaction des travaux étudiants, cinq points seront accordés pour la qualité de rédaction. Le
professeur pourra demander de reprendre un travail présentant des déficiences linguistiques
sérieuses.
Utilisation de matériel informatique durant les séances de cours
L’utilisation d’ordinateurs personnels et autres appareils électroniques n’est pas permise
durant les séances de cours (cf. Manuel de gestion de l’UQAC).
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