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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Carlos Vàzquez


PLAN DE COURS

Automne 2018
GTI410 : Applications des techniques numér.en graph. et imag. (4 crédits)





Préalables
Programme(s) : 7610
             
  Profils(s) : Tous profils  
             
    MAT472    
             
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 64,8 33,3 % 66,7 %




Qualités de l'ingénieur

Qn
 Qualité visée dans ce cours  
Qn
   Qualité visée dans un autre cours  
  Indicateur enseigné
  Indicateur évalué
  Indicateur enseigné et évalué



Descriptif du cours
Au terme de ce cours, l'étudiant maîtrisera les techniques de création et de manipulation d'images 2D nécessaires à un ingénieur en TI.

Méthodes et structures vectorielles (lignes, primitives telles que carrés, cercles et ellipses, polygones, courbes telles que de Bézier, de Hermite et splines). Manipulation et transformation des images vectorielles (par exemple le remplissage, l'intersection avec la fenêtre d'affichage). Perception et représentation de la couleur comprenant l'étude du spectre de la couleur, l'œil humain et les modèles numériques tels que RGB, HSV, LAB. Représentation d'images par pixels. Étude des problèmes d'aliassage (spatial, spectral). Présentation d’un large éventail de manipulations possibles sur les images : filtres (réduction du bruit, réduction du flou, correction gamma, égalisation d'histogramme, ajustement du contraste, détection de contour) et transformations (translation, rotation, distorsion). Techniques d'intégration de différentes images : transparence, composition, couches.

Séances de laboratoire comportant création et manipulation d'images 2D à l'aide d'outils d'édition d'images et implantation de certains algorithmes. Précision sur le préalable : MAT 415 - Mathématiques du génie des TI (4 crédits) est préalable OU concomitant.



Objectifs du cours

À la fin de ce cours, l'étudiant sera capable de :

  • Créer et manipuler des images 2D composées de primitives vectorielles et d’images.
  • D’utiliser efficacement les outils de manipulation d’images 2D.



Stratégies pédagogiques

Les objectifs seront atteints par un enseignement hebdomadaire sous la forme d'un cours magistral, portant sur les concepts et algorithmes d’infographie 2D, et de laboratoires de trois (3) heures par semaine qui permettront à l’étudiant d’appliquer les concepts théoriques vus en classe.



Utilisation d’appareils électroniques

Il est interdit de capter le cours ou des portions du cours (enregistrement vidéo, enregistrement audio,  photographie) en salle de classe ou en laboratoire à moins d’avoir obtenu au préalable la permission de l'enseignant.



Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Mercredi 13:30 - 17:00 Activité de cours
Jeudi 08:30 - 11:30 Laboratoire (Groupe A)
Jeudi 08:30 - 11:30 Laboratoire (Groupe B)



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Carlos Vàzquez Activité de cours Carlos.Vazquez@etsmtl.ca A-4472



Cours
  • Théorie de la couleur (3 heures)
    • Perception de la couleur
    • Espaces de couleur
    • Représentation numérique
  • Représentation par pixels (6 heures)
    • Quantification
    • Crénelage
    • Demi-tons
  • Primitives vectorielles (3 heures)
    • Lignes, rectangles, ellipses
    • Courbes
    • Affichage
  • Affichage de primitives vectorielles (3 heures)
    • Point milieu
  • Remplissage (3 heures)
    • Par bordure, germe
  • Filtres et opérations sur les pixels (6 heures)
    • Filtres linéaires
    • Filtres non linéaires
    • Contraste, intensité, gamma
    • Domaine spatial et fréquentiel
  • Courbes (6 heures)
    • Bézier, Hermite, B-Spline
    • Affichage
    • Représentation matricielle
    • Courbes avancées
  • Transformations 2D (6 heures)
    • Translation, rotation, changement d’échelle, cisaillement
    • Composition de transformations
    • Représentation matricielle
  • Composition de pixels (3 heures)
    • Transparence, alpha

 

 



Laboratoires et travaux pratiques

 

Cinq (5) laboratoires seront à remettre. Chaque laboratoire est composé de code à remettre électroniquement et d’un rapport écrit.

 

 

  • Théorie et représentation de la couleur (6 heures)
    • Conversion d’un espace de couleur à un autre
  • Primitives vectorielles (9 heures)
    • Affichage de courbes paramétriques
  • Algorithmes de remplissage (6 heures)
    • Remplissage par germe ou par bordure
  • Traitement d’images (9 heures)
    • Filtrage spatial
  • Transformations 2D (6 heures)
    • Translation, rotation, changement d’échelle



Utilisation d'outils d'ingénierie

L'étudiant se familiarisera avec les aspects de programmation des images 2D et les outils de manipulation d’images 2D.

L’étudiant utilisera les outils de conception de logiciel. L’étudiant se familiarisera avec les espaces de couleur, les courbes paramétrées, le traitement d’image et autres algorithmes du graphisme par ordinateurs en utilisant le langage de programmation Java..


Évaluation

Examen intra                           30 %

Examen final                            30 %

Laboratoires (5)                       30 %

Quiz / Devoirs / Exercices       10 %

 

Série de devoirs (à réaliser individuellement en dehors des heures de cours) , quiz et/ou exercices (à réaliser individuellement en classe).



Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1 17 octobre 2018



Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : http://etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/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 7.2.7 b / cycles supérieurs, article 6.5.4 b) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par 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 20% par jour sur la note du travail sera appliquée aux travaux en retard.



Absence à un examen
• Pour les départements à l'exception du SEG :
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice – Affaires départementales qui en référera au directeur du département. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (0).

• Pour SEG :
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence auprès de son enseignant. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat 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 étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (https://www.etsmtl.ca/A-propos/Direction/Politiques-reglements/Infractions_nature_academique.pdf ) 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 les étudiants sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (https://www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).



Documentation obligatoire

Notes de cours reprographiées (en vente à la Coop).

Site Web du cours



Ouvrages de références

Optionnelles

ANGEL, E., Interactive Computer Graphics: A Top-Down Approach Using OpenGL. 3rd Edition, Addison-Wesley, 2003.

BUSS, S., 3D Computer Graphic: A Mathematical Introduction with OpenGL. Cambridge University Press, Mars 2003.

EFFORD, N., Digital Image Processing: A Practical Introduction Using Java. Addison-Wesley, 2000.

FOLEY, J.D., A. VAN DAM, S.K. FEINER & J.F. HUGHES, Computer Graphics: Principles and Practice. Addison-Wesley, 2nd Edition, 1993.

GONZALES, R. & R. WOODS, Digital Image Processing. 2nd Edition, Addison-Wesley, 2002.

HEARN, D. & P., BAKER, Computer Graphics with OpenGL. 3rd Edition, Prentice Hall, 2004.

HILL, F.S., JR., Computer Graphics: Using OpenGL. 2nd edition, Prentice Hall, 2001.

Complémentaires

LATHROP, O., The Way Computer Graphics Works. Wiley & Sons, 1997.

WATT, A. & F. POLICARPO, The Computer Image. Addison-Wesley, 1998.



Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

https://ena.etsmtl.ca/course/view.php?id=8724