Sujets d'intérêt majeur dans le domaine des technologies de l’information et familiarisation avec les derniers développements technologiques dans un ou plusieurs domaines de pointe. Sujets particuliers dans différentes spécialités du domaine des technologies de l’information. Le sujet proposé peut varier à chaque fois que cette activité est mise à l’horaire.

Cours offert à la session d'été 2023 :

• Aspects algorithmiques de l’informatique quantique

Cours offert à la session d'automne 2023 :

• Rendu d’images de synthèse photoréalistes

L’objectif du cours est d'apprendre et de mettre en pratique les techniques modernes de génération d’images de synthèse photoréalistes courament utilisée dans l'industrie du film d'animation et effets spéciaux. Plus précisément, à la fin de ce cours, les étudiants seront capables de :

• Détailler les différentes étapes et modèles mathématiques utilisés pour la génération d’images de synthèse.
• Mettre en œuvre ces modèles dans un moteur de rendu moderne, de type tracé de chemin.
• Valider les résultats numériques produits par le moteur de rendu.
• Discuter les forces et les faiblesses des différentes techniques d’échantillonnage.

Les thèmes suivants seront abordés :

représentation géométrique, calcul d’intersection, structure de données accélératrices, colorimétrie, radiométrie, modèles de caméra et de sources de lumière, modèles de matériaux physiquement réalistes, techniques d’intégration numérique (Monte-Carlo), échantillonnage par importance, combinaison d’estimateurs, techniques d’intégration avancées, milieux participatifs (ex. fumée), rendu différentiel
 

Les objectifs pédagogiques seront atteints par un enseignement hebdomadaire sous la forme d’un cours magistral portant sur les concepts de la simulation numérique du transport de lumière et de la synthèse d’image. Ces concepts seront mis en pratique par les étudiants par une série de devoirs individuels. Le cours se terminera par une compétition de rendu. 

• Introduction à la synthèse d’image (3h)
• Tracé de rayon (3h)
• Représentation géométrique et structure de données accélératrices (3h)
• Textures et méthodes procédurales (3h)
• Radiométrie et équation de rendu (3h)
• Méthode d’intégration numérique et échantillonnage (Monte Carlo) (3h)
• Calcul de l’éclairage direct (3h)
• Espace des chemins, calcul de l’éclairage indirect (3h)
• Milieux participatifs, rendu volumétrique (3h)
• Modèles de matériaux avancés (3h) 
• Techniques avancées d’intégration (3h)
• Techniques émergentes en simulation d’éclairage (3h)
• Présentation invitée (1.5h)
• Compétition de rendu et présentations (1.5h)

Les heures indiquées ci-dessus correspondent à des heures approximatives d’enseignement pour chaque sujet et incluent le temps alloué aux quiz et aux instructions pour les devoirs.
 

45 % (5) Devoirs individuel (1 x 5%+ 4 x 10 %) 
30 % Compétition de rendu en équipe (Rapports, Présentation, Implémentation)
            2 % Proposition initiale
            8 % Présentation en classe
          20 % Rapport final (Mise en œuvre, validité technique, explications)
20 % Quiz (2 x 10 %)
  5 % Participation et discussion

Un travail remis en retard subira une pénalité de 20 % à laquelle s'ajouteront 20 % de pénalité par jour complet de retard. Lorsque plusieurs éléments sont à remettre pour un même travail, le travail est considéré complet seulement lorsque tous les éléments sont remis.

Ce cours n'utilise pas de manuel scolaire. Cependant, les références optionnelles ci-dessous seront très utiles pour approfondir les concepts et sujets abordés durant ce cours.

Tous les livres listés ci-dessous sont disponibles gratuitement en ligne. 

Les premiers devoirs et quiz porteront largement sur les concepts présentés dans les excellents et courts livres de Peter Shirley:

• “Ray tracing in one weekend”
• “Ray tracing the next week”
• “Ray tracing the rest of your life”

Ces livres présentent de façon non formelle et itérative plusieurs concepts importants du cours. Ils constituent une très bonne ressource pour commencer ce cours. Les livres et leur code source sont disponibles à l’adresse suivante :  https://raytracing.github.io/

L’ouvrage de référence que nous utiliserons pour ce cours est : “Physically Based Rendering: From Theory To Implementation”, 4th Édition, par Matt Pharr, Wenzel Jakob, et Greg Humphreys, 2023. La version précédente du livre (3rd edition) est disponible gratuitement sous format virtuel à la page suivante: https://www.pbr-book.org/.

Résultats des compétitions de rendu des années précédentes : https://profs.etsmtl.ca/agruson/competition/