Regressi MULTIMEDIA_Tutoriel

Regressi MULTIMEDIA
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Regressi MULTIMÉDIA:
numérisation de courbes et diagrammes,
Objectifs
lectures de séquences vidéos ou audios
I
II Différentes entrées du logiciel
III Lecture d'une intensité lumineuse
IV Lecture d'une courbe dans un fichier *.BMP ou *.JPEG
V Numérisation d'un fichier *.AVI/ *.MPEG/ *.MOV
VI Numérisation d'un fichier son (*.WAV)
Fichier Word correspondan
I Objectifs
Exploiter les possibilités de REGRESSI MULTIMÉDIA (programme Regavi.exe,
fourni avec Regressi)
Numériser une photographie de diffraction, interférences, etc. pour réaliser
ensuite une étude de l'intensité lumineuse avec Regressi
Numériser une courbe choisie sur un dessin ou une photographie pour l'utiliser
comme support d'intégration (intégrale curviligne, etc.) ou pour réaliser une étude
cinématique
Numériser la trajectoire d'un point dans une séquence vidéo, pour en faire ensuite
une étude cinématique dans Regressi
Transformer une séquence vidéo (=film) en une image unique de
chronophotographie traditionnelle
Enregistrer un son pour étudier sa courbe d'amplitude temporelle dans Regressi
(forme, spectre, etc.).
II Différentes entrées du logiciel
A. Lancement du logiciel
Le module (REGAVI =Regressi multimédia) est automatiquement installé avec le programme d'installation de Regress
dans le même dossier (=répertoire). Le lancement direct du fichier Regavi.exe se fait par l'icône
Regressi en demandant Fichier/Nouveau/ Regavi.
, ou à partir d
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B. Structure principale
La fenêtre d'accueil du programme propose le choix entre les 4 modules:
III Lecture d'une intensité lumineuse
But: numériser les variations spatiales de l'intensité lumineuse I(x) sur une spectre de diffraction, d'interférences, etc
A. Réalisation préalable de l'image *.BMP
Celle-ci a pu être réalisée avant de travailler dans Regavi; elle peut aussi l'être en cours de session:
1. Préalablement à l'ouverture de Regavi
Prendre en photographie l'expérience réelle avec un appareil numérique (ou un appareil traditionnel, en passant ensuite a
scanner la photo argentique) ou une webcam et sauver au format *.BMP. En prévision des mesures, bien penser à indique
l'échelle en ajoutant sur la prise de vue une indication de longueur (ex: 2 l.e.d. de distance connue).
La webcam est un peu plus difficile à paramétrer, mais moins coûteuse. On peut consulter à ce sujet avec un grand intérê
le site Web http://pierre.guidicelli.free.fr/webcam/ de Pierre GUIDICELLI qui a réalisé un gros travail de synthès
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très exhaustif, sur le sujet.
2. En cours de session de Regavi
Ouvrir Regavi et choisir le module
.
On peut faire des acquisitions d’image à partir de source
compatible Twain (webcam, appareil numérique, scanner) en
sélectionnant la source à l’aide de
l’acquisition à l’aide de
§ III A1.
puis en effectuant
. On est ramené ainsi au cas précédent
B. Numérisation et prévisualisation dans REGAVI
Elle se fait selon une direction d'axe et une origine choisies, en précisant l'échelle de l'image. Ouvrir si nécessaire
fichier image dans Regavi. Positionner avec le pointeur par cliquer-glisser:
L'origine
L'autre poignée d'axe (choisir en général comme direction de numérisation l'axe perpendiculaire aux rayons
lumineux et à la fente utilisée)
Chacune des 2 poignées extrémités d'échelle.
Indiquer l'échelle correspondante dans la ligne de saisie située dans la barre de boutons, à droite.
La partie inférieure de la fenêtre permet une prévisualisation, actualisée au fur et à mesure de l'ajustement de
position de l'axe de numérisation.
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C. Exploitation dans Regressi
En fin de numérisation, cliquer sur le bouton
pour transférer vers Regressi:
Ä x, et I
On obtient la représentation de l'intensité lumineuse I(x) selon la direction de numérisation choisie dans Regavi: frang
centrale, et les 1ères franges latérales:
Charger le fichier Regressi
Choisir "Curseur/ Données" dans la liste
déroulante des curseurs de la fenêtre
"Graphiques", et cocher seulement
"Abscisse" et "Écart": la largeur de la
raie centrale apparaît automatiquement en
positionnant par cliquer-glisser les 2
curseurs apparus sur le graphique: ici,
26.3 mm.
Choisir "Curseur/ Texte" pour mettre une
légende sur le graphique…
IV Lecture d'une courbe dans un fichier *.BMP ou *.JPEG
But:
* étude cinématique à partir d'un ou plusieurs points d'une chronophotographie traditionnelle.
* étude géométrique sur une courbe (tracé de route d'une carte routière, etc).
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A. Obtention préalable de la chronophotographie
1. Préalablement à l'ouverture de Regavi
On peut la réaliser:
Soit par photographie en pause d'un mouvement éclairé à intervalle de temps régulier; sauver
ensuite au format *.BMP et *.JPEG.
Soit sous forme d'une image *.BMP à partir d'un film en *.AVI du mouvement: le module de
numérisation d'un *AVI (voir le§ V.E. "Exportation…) le permet.
On peut ainsi reprendre toutes les anciennes chronophotographies de nos Labos, après les avoir
transformées (scanner) en images *.BMP. L'exemple présenté ci-contre et illustré au § B est celui de la
chute libre d'une masse d'acier enregistrée par étincellographie 50 Hz sur une bande de papier il y a
quelques années…
2. En cours de session de Regavi
Ouvrir Regavi et choisir le module
.
On peut faire des acquisitions d’image à partir de source
compatible Twain (webcam, appareil numérique, scanner) en
sélectionnant la source à l’aide de
l’acquisition à l’aide de
§ III A1.
puis en effectuant
. On est ramené ainsi au cas précédent
B. Numérisation du mouvement: pointage dans Regavi
1. Préparation (repérage, échelle)
Ouvrir le fichier *.bmp avec
(on peut choisir éventuellement la chronophotographie de chute libre verticale
ci-dessus), ce qui affiche automatiquement la boîte de dialogue de configuration du repérage:
Choisir le type d'axe voulu
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la variable de référence sera le temps dans le cas d'une chronophotographie (avec "unité"=la période d'éclairage
ce pourrait être une indexation de points le long d'une courbe (pour calculer ensuite une intégrale le long de cette
courbe), etc.
choisir le nombre de points à placer pour chaque valeur du paramètre de référence (par exemple 2 pour un
mouvement quelconque translation + rotation), ainsi que la couleur des axes de façon qu'elle ressorte sur le fond d
l'image
valider.
NB: En cas d'erreur ou de mauvais choix avéré, on peut revenir ultérieurement, mais avant le début du pointage, à cett
boîte de configuration par clic sur le bouton
unitaire sur le plan de travail.
; par exemple pour corriger l'échelle d'axe après avoir placé le vecteu
Choisir la couleur de tracé (pour les croix qui vont résulter du pointage, de façon qu'elles ressortent sur le fond
de l'image).
(ici à gauche: image *.bmp= ancienne étincellographie copiée au scanner)
2. Pointage
Choisir le niveau de zoom qui permettra de travailler avec une précision suffisante; il n'est
pas nécessaire que toute la zone utile de la chronophotographie apparaisse en même temps à
l'écran: le rectangle situé sur l'image de droite, et définissant la position de la zone zoomée,
peut être translaté à n'importe quel moment des pointages par cliquer-glisser du pointeur (qui
se transforme en main dans cette zone).
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Pointer cliquer les points dans l'ordre chronologique, ou selon les valeurs croissantes de la variable de référence
choisie: ils apparaissent au fur et à mesure, avec leur n° d'ordre. Les valeurs correspondantes des variables
s'affichent au fur et à mesure dans le tableau à droite (avec les mêmes couleurs que celles choisies pour les
points..).
En cas d'erreur,
dernier point.
permet de supprimer un point quelconque en cliquant dessus, et
permet d’éliminer le
pour indiquer la fin des mesures, puis sur
(il apparaît dès qu'il y
En fin de numérisation, cliquer sur le bouton
suffisamment de points) pour transférer vers Regressi; ou bien recommencer le pointage après avoir effectué un
remise à zéro avec
.
C. Transfert et exploitation
Dans l'exemple ci-dessus:
Ä t, et Y1
Dans la fenêtre 'Graphiques' (menu Fenêtre/graphe Variables), clic-D pour choisir 'Coordonnées' dans le men
contextuel, ou clic-G sur l'icône correspondante
; vérifier (ou modifier pour) qu'on ait bien:
t en abscisses
Y1 en ordonnées (par exemple à gauche).
On peut déjà observer que l'allure est parabolique. La modélisation va confirmer en fournissant l'accélération d
mouvement.
Dans la fenêtre 'Graphiques', clic-D pour choisir 'Modélisation' dans le menu contextuel, ou clic-G sur l'icôn
correspondante
: un volet supplémentaire s'ouvre alors dans la partie gauche de la fenêtre graphique. Saisir dans
zone "Expression du modèle" le type de fonction choisi sous la forme (ici fonction parabolique):
Y1=0.5*g*t^2+b*t+c
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charger le fichier Regressi
(et faire F9 pour accéder à la modélisation)
On obtient une valeur très satisfaisante pour l'accélération de la pesanteur g=9.82 m/s².
On peut utiliser en place de saisie manuelle des modèles prédéfinis (accès par clic-G sur icône
). Demander au logici
d'ajuster (clic-G sur le bouton "ajuster"
) le modèle à la courbe expérimentale en calculant la valeur des paramètre
figurant dans l'équation du modèle. L'ajustement de la courbe modèle aux points expérimentaux se produit seulement si
bouton 'tracé auto'
est en position enfoncée.
D. Exercices d'entraînement…
Utiliser par exemple les films *.AVI fournis dans Tépéor pour générer des chronophotographies et les numériser (
au § VB).
V Numérisation d'un fichier *.AVI/ *.MPEG/ *.MOV
But: réaliser l'étude cinématique d'un objet à partir du film de son mouvement
A. Réalisation du film *.AVI, *.MPEG, ou *.MOV
Filmer le mouvement étudié avec un caméscope ou une webcam:
avec le caméscope, il faut ensuite disposer d'une carte d'acquisition pour transférer la séquence vidéo sur
l'ordinateur. Sauver alors au format *.avi par exemple. Le transfert peut être relativement long (suivant le matéri
informatique utilisé), ce qui peut nécessiter de le réaliser avant la séance avec les élèves, ou entre 2 séances.
la webcam est un peu plus difficile à paramétrer, mais moins coûteuse. On peut consulter à ce sujet avec un grand
intérêt le site Web http://pierre.guidicelli.free.fr/webcam/ de Pierre GUIDICELLI qui a réalisé un gros travail
de synthèse, très exhaustif, sur le sujet.
NB: en prévision de la détermination de l'échelle par le logiciel, il faut prévoir d'insérer dans la séquence (de préférenc
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dans la 1è image) un objet de longueur connue, et situé dans le plan du mouvement. Il faut évidemment que le plan d
mouvement soit perpendiculaire à l'axe de la prise de vue pour conserver l'échelle…
B. Exemples de réalisations de films
Le cédérom de TEPEOR fournit un ensemble de films au format *.avi, illustrant des mouvements
rectilignes (accélérés ou non), circulaires, épicycloïdaux, ou de chutes (guidées ou libres).
Sans naviguer dans Tépéor, vous pouvez toujours les charger directement dans Regavi (ou dans le
MédiaPlayer de Windows) à partir du dossier TEPEOR\videos_avi du cédérom Regressi-Tépéor.
Pour visionner la vidéo, cliquer sur le lien:
Démarrage de moto 1
Roue de vélo en rotation axe au repos
Démarrage de moto 2
Roue de vélo en translation + rotation
Service au tennis
Chute libre verticale d'une balle de golf
Coup d'approche au golf
Chute sur plan incliné de balle de tennis
Approche au golf (NB: 12.5 images par sec)
Chute verticale d'une balle de tennis
C. Ouverture et visualisation dans REGAVI
Lancer Regavi et choisir le module
. Ouvrir le fichier *.avi avec
L'ouverture déclenche automatiquement une 1è lecture de la séquence vidéo. Les boutons "type magnétoscope
permettent ensuite de visionner à nouveau l'ensemble, de faire un
pause, etc. Chaque image peut être agrandie par réglage du zoom
.
En cas de disparition inopinée(1) de l'image, un clic sur le bouton "Rafraîchir
réapparaître...(2)
" permet de la faire
A l'ouverture de l'*.avi, Regavi détecte automatiquement l'intervalle de temps entre 2 images, et l'affiche au-dessus de
barre de boutons:
. En cas d'erreur, on peut rectifier manuellement (important pour l'exportatio
correcte de la variable temporelle lors du pointage dans §C2).
D. Pointage dans REGAVI: numérisation du mouvement
1. Préparation du repérage
Pour connaître des coordonnées, il faut indiquer préalablement au programme une origine, des axes, et une échelle.
Origine: cliquer sur
l'endroit choisi
puis cliquer sur le point choisi comme origine: les axes se déplacent automatiqueme
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L'échelle est indiquée par pointage des 2 extrémités d'un objet de
dimension connue: cliquer sur
, suivre les indications qui
apparaissent sous la barre de boutons (à gauche) en cliquant sur les
2 points choisis. La boîte de saisie de la valeur de l'échelle s'ouvre
alors automatiquement: remplir et valider.
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