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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Michael John McGuffin


PLAN DE COURS

Été 2025
GTI745 : Interfaces utilisateurs avancées (3 crédits)





Préalables
Programme(s) : 7065, 7365
             
  Profils(s) : T  
             
    GTI350 ET MAT472    
             
Programme(s) : 7070, 7610
             
  Profils(s) : T  
             
    MAT472 ET GTI350    
             
Unités d'agrément




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'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

Les objectifs seront atteints par un enseignement hebdomadaire, sous la forme de séances de cours de trois (3) heures.

Les séances de laboratoire ont été conçues dans un format asynchrone permettant aux étudiants de les réaliser à distance, en toute autonomie.

Été 2025: Les séances de cours et de laboratoire prévus entre le 1er et le 9 mai inclusivement seront offertes à distance.

 




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 08:30 - 12:00 Activité de cours
Jeudi 13:30 - 15:30 Laboratoire (Groupe A)
Jeudi 15:30 - 17:30 Laboratoire (Groupe B)



Coordonnées du personnel enseignant le cours
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Patrice Robitaille Activité de cours cc-patrice.robitaille@etsmtl.ca
01 Patrice Robitaille Laboratoire (Groupe A) cc-patrice.robitaille@etsmtl.ca
01 Francis Cardinal Laboratoire (Groupe B) cc-Francis.Cardinal@etsmtl.ca A-4526



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'interaction 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. Interfaces oculaires (3 heures)
Systèmes de suivi des yeux, psychologie du regard et optimisation des interfaces

10. Interfaces cerveau-machine (3 heures)
Systèmes de communication directe entre le cerveau et des dispositifs externes, historiques, principes neurophysiologiques et applications concrètes.

11. Sujets émergents (3 heures)
Sélection de sujets tel que les écrans courbés, les interfaces tangibles ou déformables, les interfaces omniprésentes, et les interfaces affectives.

12. 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 Code
  • Teachable Machine (https://teachablemachine.withgoogle.com/)



Évaluation
Quiz 30 % (individuel)
Lab1 (Introduction à Unity) 5 % (individuel)
Lab2 (Réalité augmentée)

5 % (en équipe)

Lab3 (Interface gestuelle) 5 % (en équipe)
Lab4 (Interface 3D) 20 % (en équipe)
Présentation orale du Lab4 5 % (en équipe)
Examen final 30 % (individuel)

 

Double seuil de réussite obligatoire

Pour obtenir la réussite dans ce cours, l'étudiant.e doit satisfaire simultanément aux deux conditions suivantes :

  1. Obtenir une moyenne minimale de 60% pour l'ensemble des évaluations individuelles.
  2. Obtenir une moyenne globale pour toutes les évaluations (individuelles et d'équipe combinées) égale ou supérieure au seuil de passage, qui sera établi à la fin de la session.

Le non-respect de l'une ou l'autre de ces conditions entraînera automatiquement l'échec du cours, indépendamment de la note finale calculée. Cette mesure vise à garantir que chaque étudiant.e démontre à la fois une maîtrise personnelle adéquate des compétences et une performance satisfaisante dans l'ensemble des évaluations.

 

Évaluation des travaux en équipe

La contribution équitable dans les travaux d'équipe constitue une exigence fondamentale de ce cours. Chaque membre est tenu de participer activement à toutes les phases du projet (conception, implémentation, documentation, tests). Les membres de l'équipe ayant réalisé un travail peuvent décider de ne pas mettre sur le rapport le nom d’un ou de plusieurs autres membres qui n'ont pas fait une contribution significative au projet. Avant la remise du travail, un courriel doit être envoyé en copie conforme à tous les membres de l’équipe, aux auxiliaires d'enseignement ainsi qu’à l’enseignant pour indiquer les raisons du retrait du nom. Un membre de l'équipe dont son nom n'est pas sur un travail de laboratoire reçoit une note de zéro pour le travail. 

De plus, l'enseignant se réserve le droit d'ajuster individuellement les notes en cas de preuves objectives (données Git, rapports d'activité, évaluations par les pairs, etc.) démontrant une contribution inéquitable. Les pénalités peuvent aller jusqu'à 100% de la note du projet pour les membres n'ayant pas contribué de façon substantielle. Tout étudiant faisant face à des difficultés de collaboration doit les signaler à l'enseignant avant la date de remise. 

 

Qualité professionnelle des documents remis

Tous les rapports et projets doivent respecter les standards professionnels attendus dans le domaine de l'ingénierie. Les travaux présentant des lacunes significatives en matière de formatage, de qualité rédactionnelle, d'organisation ou de professionnalisme feront l'objet de pénalités. Dans les cas où un travail est jugé comme manifestement sous des standards minimaux acceptables (erreurs d'orthographe ou de grammaire abondantes, formatage incohérent, contenu désorganisé, aspect visuel négligé, etc.), l'enseignant se réserve le droit de déclarer le travail non recevable et d'attribuer la note de zéro. 




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

Afin de faire valider une absence à une évaluation en vue d’obtenir un examen de compensation, l’étudiante ou l’étudiant doit utiliser le formulaire prévu à cet effet dans son portail MonÉTS pour un examen final qui se déroule durant la période des examens finaux ou pour tout autre élément d’évaluation surveillé de 15% et plus durant la session. Si l’absence concerne un élément d’évaluation de moins de 15% durant la session, l’étudiant ou l’étudiante doit soumettre une demande par écrit à son enseignante ou enseignant.

Toute demande de validation d’absence doit se faire dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de l’évaluation, sauf dans les cas d’une absence pour participation à une activité prévue aux règlements des études où la demande doit être soumise dans les cinq (5) jours ouvrables avant le jour de départ de l’ÉTS pour se rendre à l’activité.

Toute absence non justifiée par un motif majeur (voir articles 7.2.6.1 du RÉPC et 6.5.2 du RÉCS) 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.

Dispositions additionnelles

L'utilisation des SIAG est permise dans le cadre des activités d'apprentissage suivantes, à condition de respecter une déclaration de l'utilisation (voir plus bas):

  • Réalisation des laboratoires (code C# pour Unity et rédaction des rapports).

Déclaration d'utilisation des SIAG

Voici comment déclarer l'utilisation des SIAG pour respecter la transparence:

  • Indiquer la requête (prompt) utilisée ainsi que la réponse du SIAG dans :
    • le rapport
  • Indiquer précisément la tâche réalisée (exemple : identification des classes conceptuelles, création de test unitaire pour la classe X dans x.ts, etc).

Le non-respect de ces conditions peut constituer une pénalité de 100% sur le travail ou une infraction de nature académique (qui sera évaluée par un comité de discipline) selon le jugement de l'enseignant.

Attention: Les SIAG peuvent produire des informations erronées. Si vous utilisez un SIAG pour un travail et vous avez respecté les conditions d'utilisation, vous demeurez tout de même responsable des erreurs qu’il pourrait générer.




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

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.