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Responsable(s) Michael John McGuffin

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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Michael John McGuffin


PLAN DE COURS

Été 2021
GTI745 : Interfaces utilisateurs avancées (3 crédits)


Modalités de la session d’été 2021


Pour assurer la tenue de la session d’été 2021, les modalités suivantes seront appliquées :


Les activités d’enseignement de la session d’été 2021 comprendront des activités en présence et à distance pour chaque étudiant, lesquelles seront ajustées en fonction de l’évolution de la situation socio-sanitaire.


Pour les cours (ou séances de cours) donnés à distance, l’étudiant doit avoir accès à un ordinateur, un micro, une caméra et un accès à internet, idéalement de 10Mb/s ou plus. L’étudiant doit ouvrir sa caméra et/ou son micro lorsque requis, notamment pour des fins d’identification ou d’évaluation.


Les cours (ou séances de cours) donnés à distance pourraient être enregistrés, afin de les rendre disponibles aux étudiants inscrits au cours.


La notation des cours sera la notation régulière prévue aux règlements des études de l’ÉTS.


Les examens (intra, finaux) se feront en présence, si la situation socio-sanitaire le permet.


Le contexte actuel oblige bien sûr l’ÉTS à suivre de près l’évolution de la pandémie de COVID-19, laquelle pourrait entraîner, avant ou après le début de la session d’été 2021, un resserrement des directives et recommandations gouvernementales. Nous vous assurons que l’ÉTS se conformera aux règles en vigueur afin de préserver la santé publique et que, si requis, elle pourrait aller jusqu’à interdire l’accès physique au campus universitaire et ordonner que toutes les activités d’enseignement et d’évaluation soient exclusivement données à distance pour tout ou partie de la session d’été 2021. Ainsi, si les examens (intra, finaux) devaient se faire à distance, leur surveillance se fera à l’aide de la caméra et du micro de l’ordinateur et pourrait être enregistrée. Ceci est nécessaire pour se conformer aux exigences du Bureau canadien d’agrément des programmes de génie (BCAPG) afin d’assurer la validité des évaluations.


Des exigences additionnelles pourraient être spécifiées par l’ÉTS ou votre département, suivant les particularités propres à votre programme.


En vous inscrivant ou en demeurant inscrit à la session d’été 2021, vous acceptez les modalités particulières de la session d’été 2021.


Nous vous rappelons que vous avez jusqu’au 7 mai 2021 pour vous désinscrire de vos cours et être remboursé.


Pour les nouveaux étudiants inscrits au programme de baccalauréat uniquement, vous avez jusqu’au 23 mai 2021 pour vous désinscrire de vos cours et être remboursé.




Préalables
Programme(s) : 7065, 7365
             
  Profils(s) : Tous profils  
             
    GTI350 ET MAT472    
             
Programme(s) : 7070, 7610
             
  Profils(s) : Tous profils  
             
    MAT472 ET GTI350    
             
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 58,8 25,0 % 75,0 %




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

À la suite de ce cours, 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 en ligne par semaine pouvant inclure des capsules vidéos et des séances de vidéoconférence. Application des concepts théoriques vus en classe lors des travaux de laboratoire fait en équipe, en télétravail. 




Utilisation d’appareils électroniques

Utilisation de micro, caméra, téléphones ou de tablettes multitactiles avec stylet et de divers dispositifs d'entrée.

 




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Mardi 13:30 - 17:00 Activité de cours
Jeudi 08:30 - 10:30 Laboratoire (Groupe A)
Jeudi 10:30 - 12:30 Laboratoire (Groupe B)
02 Mardi 13:30 - 15:30 Laboratoire (Groupe A)
Mardi 15:30 - 17:30 Laboratoire (Groupe B)
Jeudi 08:30 - 12:00 Activité de cours



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Patrice Robitaille Activité de cours cc-Patrice.Robitaille@etsmtl.ca
01 Samuël Hénault Lefebvre Laboratoire (Groupe A) samuel.henault-lefebvre.1@ens.etsmtl.ca
02 Patrice Robitaille Activité de cours cc-Patrice.Robitaille@etsmtl.ca
02 Samuël Hénault Lefebvre Laboratoire (Groupe A) samuel.henault-lefebvre.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. Avantages et inconvénients du multitactile vs souris vs stylet. Exemples d'interfaces multitactiles et/ou avec stylet.

3. Interfaces et interactions dans les jeux vidéos (3 heures)
Interfaces utilisateur: Menu, HUD, aides visuelles, carte. Type d'affichage et caméra: 2D, isométrique. Sonification des interfaces: Les sons comme indicateurs d'évènements. Méthodes d'input: clavier, manette, joystick, tactile.

4. Entrée gestuelle et perceptuelle (3 heures)
Utiliser des gestes pour l’entrée : algorithmes et exemples de systèmes. Utiliser une caméra pour l’entrée : algorithmes et exemples de systèmes.

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

6-7. Interfaces et interactions avec les réalités virtuelle et augmentée (6 heures)
L'évolution et l'histoire de la réalité virtuelle. Technique de sélection et interfaces utilisateurs dans un environnement virtuel. Technique de manipulation d'objets virtuels. Technique de déplacement dans un environnement virtuel.

8. 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.

9. Les interactions avec l'intelligence artificielle (3 heures)
Impact de l'IA sur la conception d'interfaces humain-machine. Conception d'interfaces intelligences centrée sur l'utilisateur. Ethique et considérations sociétales dans la conception de systèmes intelligents.

10-11. Techniques de visualisation de données (6 heures)
Visualisation de données multidimensionnelles et multivariées. Visualisation d'arbres et de graphes (réseaux). Techniques d'interaction. Principes, stratégies et patrons de conceptions pour la visualisation.

11. Sujet à déterminer (3 à 6 heures)

12. Révision en préparation pour l’examen final (3 heures)

La matière ne sera pas nécessairement présentée dans cet ordre. Toutefois, l’ensemble des sujets sera présenté dans le cadre de ce cours.

Notez : 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 ) Interface utilisateur avec Unity3D : Le but de ce projet est de vous familiariser avec l'engin de jeu Unity en utilisant la programmation C# en préparations 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) (6h, en équipe de 2) Interaction gestuelle: Chaque équipe aura à intégrer un système de reconnaissance de gestes basés sur des images provenant d'une caméra en utilisant l'outils "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 3 (Lab3) (16h, en équipe de 4) Jeu ou application de musique : Chaque équipe aura à réaliser un jeu ou une application de musique exploitant les interactions et les interfaces 3D. Si la situation sanitaire le permet, l'interaction devra se faire à travers des dispositifs d'entrées émergents tels que des dispositifs gestuels, oculométriques, ou à retour de force. L'application de musique peut prendre la forme d'un ou plusieurs instruments de musique dans lequel l'utilisateur doit exécuter plusieurs actions pour générer de la musique. Les résultats seront présentés sous la forme d'un rapport et d'une présentation (en vidéoconférence ou enregistrée).

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 et/ou exercices 30 % (individuel)
Lab1 (Intro à Unity) 5 % (individuel)
Lab2 (Reconnaissance de gestes)

10 % (en équipe)

Lab3 (Interfaces 3D) 17 % (en équipe)
Présentation orale du Lab3 3 % (en équipe)
Examen final 35 % (individuel)

À noter qu’une moyenne inférieure à 50% dans les évaluations individuelles entraîne automatiquement un échec au cours.




Double seuil
Note minimale : 50



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




Absence à un examen
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivants, 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 ou du SEG. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Dans tous les cas, l’étudiant doit effectuer sa demande en complétant le formulaire prévu à cet effet 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’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).



Plagiat et fraude
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/docs/ETS/Gouvernance/Secretariat-general/Cadre-reglementaire/Documents/Infractions-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 les étudiants sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (https://www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).



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. 5th Edition, Pearson Education / Addison Wesley.
  • Jean-François Nogier (2005). Ergonomie du logiciel et design web. 3e édition, Dunod.
  • David W. Martin (2007), Doing Psychology Experiments. 7th 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 en ligne 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.