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Programme(s) : 7065, 7365

Profils(s) : T

GTI350 ET MAT472

Afficher les préalables et les unités d'agrément

Afficher les qualités de l'ingénieur

École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours :

Michael John McGuffin

PLAN DE COURS

Été 2024
GTI745 : Interfaces utilisateurs avancées (3 crédits)

Préalables

Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 58,8

Qualités de l'ingénieur

Q10

Q11

Q12

Qualité visée dans ce cours

Qualité visée dans un autre cours

Indicateur enseigné

Indicateur évalué

Indicateur enseigné et évalué

Descriptif du cours
À la suite de ce cours, l'étudiante ou l'étudiant sera en mesure :
• de concevoir et de développer des interfaces utilisateurs avancées, expérimentales ou non conventionnelles;
• d'incorporer des techniques récentes et des fonctionnalités interactives novatrices à la conception d'un système;
• de mesurer et analyser de façon quantitative la performance humaine avec une interface donnée.

Notions avancées en interaction humain-machine. Styles et techniques d'interaction expérimentaux ou novateurs (interaction multitactile, gestuelle, avec caméra, etc.). Dispositifs d'entrée et de sortie non-conventionnels. Conception et programmation des interfaces graphiques 2D et 3D. Visualisation de l’information. Techniques de modélisation prédictive de performance humaine. Évaluation quantitative des interfaces via les expérimentations contrôlées. Récents développements technologiques et axes de recherche.

Séances de laboratoire axées sur l'application des concepts vus en classe.

Objectifs du cours

Concevoir et de développer des interfaces utilisateurs avancées, expérimentales, ou non-conventionnelles;
Incorporer des techniques récentes et des fonctionnalités interactives novatrices à la conception d'un système;
Mesurer et analyser de façon quantitative la performance humaine avec une interface donnée.

Stratégies pédagogiques

Un cours magistral par semaine, avec application des concepts vus en classe lors de travaux de laboratoire. Les cours auront lieu en présentiel si la situation sanitaire le permet.

Utilisation d’appareils électroniques

Utilisation possible d'un ordinateur portable pour l'examen final et les quiz sur Moodle en salle de classe.
Utilisation de divers dispositifs d'entrée, incluant clavier, souris et caméra.
Certains dispositifs d'entrée pourront être empruntés.

Horaire

Groupe	Jour	Heure	Activité
01	Lundi	13:30 - 15:30	Laboratoire (Groupe A)
	Lundi	15:30 - 17:30	Laboratoire (Groupe B)
	Jeudi	13:30 - 17:00	Activité de cours

Coordonnées du personnel enseignant le cours

Groupe	Nom	Activité	Courriel	Local	Disponibilité
01	Patrice Robitaille	Activité de cours	cc-Patrice.Robitaille@etsmtl.ca
01	Azeddine Ait-Ouarab	Laboratoire (Groupe A)	azeddine.ait-ouarab.1@ens.etsmtl.ca

Cours

1. Introduction, historique, et tendances technologiques (3 heures)
Survol du plan de cours, historique et tendances en interaction humain-machine.

2. Interfaces multitactiles, à stylet, et grands écrans (3 heures)
Événements multitactiles, méthodes d'interactions avec les dispositifs mobiles, exemples d'interfaces multitactiles et/ou avec stylet.

3. Interfaces tridimensionnelles (3 heures)
Dispositifs d’entrée et de sortie et techniques d'interaction pour le 3D, indices visuels et indices de profondeur.

4. Interfaces et interactions avec les réalités virtuelle et augmentée (6 heures)
Évolution et l'histoire de la réalité mixte, techniques d'intéraction dans un environnement virtuel.

5. Interfaces et interactions dans les jeux vidéos (3 heures)
Interfaces utilisateur, type d'affichage, sonification des interfaces, méthodes d'entrée.

6. Interfaces perceptuelles (3 heures)
Utilisation des gestes, de caméra ou du suivi oculaire pour l’entrée.

7. Interfaces haptiques (3 heures)
Le sens du toucher, les interfaces vibrotactiles, à retour de force et émergentes, l'utilisation de l'haptique en interaction humain-machine.

8. L'intelligence artificielle centrée sur l'humain (3 heures)
Impact de l'IA sur la conception d'interfaces humain-machine, conception d'interfaces intelligences centrée sur l'utilisateur, éthique.

9. Techniques de visualisation de données (6 heures)
Visualisation de données multidimensionnelles et multivariées, d'arbres et de graphes (réseaux).

10. Interfaces émergentes (3 heures)
Sélection de sujets tel que les écrans courbés, les interfaces tangibles ou déformables, les interfaces omniprésentes, et les interfaces affectives.

11. Présentations des étudiants (3 heures)
Présentations des projets réalisés dans le cadre du dernier laboratoire.

Note : La matière ne sera pas nécessairement présentée dans cet ordre et la durée de chaque section est approximative.

Laboratoires et travaux pratiques

Laboratoire 1 (Lab1) (2h, individuel) Introduction à Unity3D: Le but de ce projet est de vous familiariser avec l'engin de jeu Unity en explorant son interface et en ajoutant de l'interactivité dans un jeu existant. Ce projet est préparatoire aux prochains laboratoires. Vous aurez à accomplir des tâches précises pour maîtriser les rudiments de l'engin afin de vous préparer à intégrer des interactions et interfaces plus avancées.

Laboratoire 2 (Lab2) (4h, en équipe) Interaction avec la réalité augmentée sur mobile: Vous aurez à suivre un tutoriel vidéo afin de réaliser une jeu interactif exploitant la réalité augmentée disponible sur les téléphones mobiles récents. À partir d’un projet démonstratif fournis par Unity et en utilisant des éléments 3D gratuit disponible sur le Unity Asset Store, il sera possible d’utiliser son téléphone mobile pour faire apparaitre virtuellement, une tourelle antiaérienne ainsi que des avions animés dans l’environnement de l’utilisateur.

Laboratoire 3 (Lab3) (4h, en équipe) Interaction gestuelle: Chaque équipe aura à intégrer un système de reconnaissance de gestes basés sur des images provenant d'une caméra en utilisant l'outil "Teachable Machine" de Google. Le système devrait traiter et déduire de l'information en temps réel afin de reconnaître des poses ou des formes à partir d'images et exécuter les tâches associées dans l'application 3D.

Laboratoire 4 (Lab4) (14h, en équipe) Création d'une interface 3D exploitant des techniques d'entrée émergentes ou novatrices. L'interaction devra se faire à travers des dispositifs d'entrées émergents tels que des dispositifs gestuels, casque de réalité virtuelle, casque de réalité augmenté, oculométriques, ou dispositifs haptiques.

NOTE : Si vous éprouvez des difficultés techniques avec le matériel des laboratoires du département, s.v.p. communiquez le problème à support-logti@etsmtl.ca.

Utilisation d'outils d'ingénierie

L'engin de jeu Unity
Visual Studio
Teachable Machine (https://teachablemachine.withgoogle.com/)

Évaluation

Quiz	30 % (individuel)
Lab1 (Introduction à Unity)	3 % (individuel)
Lab2 (Réalité augmentée)	5 % (en équipe)
Lab3 (Interface gestuelle)	7 % (en équipe)
Lab4 (Interface 3D)	20 % (en équipe)
Présentation orale du Lab4	5 % (en équipe)
Examen final	30 % (individuel)

À noter qu’une moyenne inférieure à 60% dans les évaluations individuelles entraîne automatiquement un échec au cours. Ceci est une condition nécessaire mais non suffisante pour réussir ce cours.

Double seuil
Note minimale : 60

Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : https://www.etsmtl.ca/programmes-et-formations/horaire-des-examens-finaux

Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.5/ cycles supérieurs, article 6.5.2) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignante ou l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Dispositions additionnelles

Une pénalité de 10 % par jour sur la note du travail sera appliquée aux travaux en retard.

Absence à une évaluation
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivants, la tenue de son examen, l’étudiante ou l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice ou du coordonnateur – Affaires académiques qui en référera à la personne assurant la direction du département. Pour un examen final, l’étudiante ou l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau de la registraire. Dans tous les cas, l’étudiante ou l’étudiant doit effectuer sa demande en complétant le formulaire de demande d’examen de compensation qui se trouve dans son portail Mon ÉTS/Formulaires. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat, activité compétitive d’une étudiante ou d’un étudiant appartenant à un club scientifique ou un club sportif d’élite de l’ÉTS ou au programme « Alliance sport étude » ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (0).

Infractions de nature académique
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiantes et les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (www.etsmtl.ca/a-propos/gouvernance/secretariat-general/cadre-reglementaire/reglement-sur-les-infractions-de-nature-academique) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet. À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et tous les membres de la communauté étudiante sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).

Systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG)
L’utilisation des systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG) dans les activités d’évaluation constitue une infraction de nature académique au sens du Règlement sur les infractions de nature académique, sauf si elle est explicitement autorisée par l’enseignante ou l’enseignant du cours.

Documentation obligatoire

Aucune documentation obligatoire.

Ouvrages de références

Références suggérées

LaViola Jr, J.J., Kruijff, E., McMahan, R.P., Bowman, D. and Poupyrev, I.P., (2017). 3D user interfaces: theory and practice. Addison-Wesley Professional.
Jerald, J., (2015). The VR book: Human-centered design for virtual reality. Morgan & Claypool.
Rogers, S., (2014). Level Up! The guide to great video game design. John Wiley & Sons.

Références complémentaires

Tamara Munzner (2014), Visualization Analysis and Design, A K Peters / CRC Press.
Dan R. Olsen, Jr. (2009), Building Interactive Systems, Course Technology.
Ben Shneiderman, Catherine Plaisant, Maxine Cohen, Steven Jacobs (2009). Designing the User Interface. 5^th Edition, Pearson Education / Addison Wesley.
Jean-François Nogier (2005). Ergonomie du logiciel et design web. 3^e édition, Dunod.
David W. Martin (2007), Doing Psychology Experiments. 7^th Edition, Wadsworth.
Jean-Pierre Rossi (1999), Les méthodes de recherches et psychologie. Dunod.

Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

Le site du cours se trouve sur Moodle : https://ena.etsmtl.ca/

Autres informations

Évaluation lors des séances de laboratoires

Vous devez être présents lors des évaluations prévues durant les séances de laboratoires. Si vous n’êtes pas en mesure d’être évalués lorsque le chargé de laboratoire vous le demande, vous serez pénalisés.

Mention de droit d'auteur pour le matériel pédagogique

À moins d’indication contraire, le matériel pédagogique rendu disponible dans le cadre de ce cours est la propriété intellectuelle de l’enseignant. Il est fourni à l'usage exclusif des étudiants inscrits au cours. Toute reproduction ou diffusion nécessite la permission du détenteur du droit d'auteur.