Cours INF2701: Infographie et C.A.O.

PLAN DE COURS

Objectifs généraux

Le cours INF2701 : Infographie et C.A.O a un double objet:

• d'une part donner à l'étudiant de bonnes connaissances de base en infographie, qui pourront lui servir dans tous genres d'applications,
• d'autre part, sensibiliser l'étudiant aux possibilités de la conception assistée par ordinateur fondée sur l'utilisation de terminaux ou de postes de travail graphiques et interactifs.

Objectifs d'apprentissage

Au terme de ce cours, l'étudiant aura acquis la maîtrise d'outils de traitement d'information requis pour faciliter son apprentissage des moyens C.A.O. et de leur utilisation en génie:

• il sera en mesure de créer et de manipuler des objets par ordinateurs, et de travailler avec des équipements graphiques courants,
• il aura acquis la maîtrise d'au moins un logiciel graphique courant,
• il sera capable de discuter du rôle de l'infographie et de la modélisation dans le contexte de la C.A.O.,
• il sera capable de réaliser un logiciel d'application graphique simple,
• il sera capable de comprendre et d'évaluer une norme ou un protocole graphique.

Situation du cours dans le programme

Ce cours utilise le langage C/C++ comme véhicule et fait directement appel aux concepts discutés au cours INF1101 - Algorithme et Structures de données, qui lui est préalable. Il est suivi, facultativement, par le cours INF4702 - Complément d'infographie.

Emploi du temps

INTRODUCTION ET GÉNÉRALITÉS (1 heure)

• Organisation du cours
• Évolution des systèmes
• Conception
• Conception assistée
• Conception assistée par ordinateur

PRODUCTION D'IMAGES (2 heures)

• Espace virtuel
• Objet virtuel
• Espace d'affichage (d'appareil)
• Concept de fenêtre et de clôture
• Réalisation d'une image
• Algorithme de production de ligne en coordonnées d'appareil
• Algorithme de production de cercle en coordonnées d'appareil
• Découpage par les fenêtres

LANGAGES GRAPHIQUES (4 heures)

• Historique -CALCOMP - PLOT 10 - GKS - PHIGS
• OpenGL
• Primitives de sortie
• Attributs des primitives
• Concept du poste de travail
• Fenêtres et clôtures

TRANSFORMATIONS EN DEUX DIMENSIONS (6 heures)

• Translation
• Changement de taille
• Rotation
• Matrice de transformation et composition de transformation
• Notion de liste d'affichage : avantages et inconvénients
• Création, manipulation, édition, présentation et destruction
• Transformation d'image (objet)
• Fonction d'OpenGL

ENTRÉES INTERACTIVES (4-5 heures)

• Appareils d'entrée
• Classes de dispositifs logiques
• localisateur
• identificateur
• valuateur
• sélecteur
• chaînes de caractères
• releveur
• Programmation par événements
• Techniques diverses
• Curseur élastique
• Lecture de chaînes, sélecteurs, releveur, etc
• Fonctions d'entrée
• Mode requête, échantillonnage, événement
• Entrée avec fenêtres et clôtures multiples
• Notion de menu : fonction d'entrée complexe

COURBES DANS LE PLAN (3 heures)

• Représentation explicite et paramétrique
• Génération de coniques: cercle, ellipse, parabole, etc...
• Courbes en coordonnées polaires
• Courbes définies récursivement

TRANSFORMATIONS EN TROIS DIMENSIONS (4 heures)

• Coordonnées homogènes
• Transformations dans l'espace :
• Rotation
• Changement de taille
• Translation
• Matrice de transformation
• Projection orthogonale, axonométrique, oblique, perspective, stéréographique
• Visualisation en 3D, modèle de la caméra synthétique.

APPROXIMATION DE COURBES (5 heures)

• Approximation de courbes
• Fonctions splines
• Fonctions de Bézier
• B-Splines
• b-splines
• B-Splines rationnelles
• Krigeage

ÉLIMINATION DES PARTIES CACHÉES (2 heures)

• Algorithme de la normale, Z-maximal, peintre.
• Implantation dans PHIGS
• Conservation de modèles en mémoire externe

OMBRAGE ET COULEURS (3 heures)

• Modèle de lumière
• Modèle de couleur

SYSTÈMES GRAPHIQUES (2 heures)

• Composants
• Balayage "cavalier" / balayage linéaire
• Imprimantes et traceurs de courbes
• Ecrans cathodiques
• Coordonnées d'appareil & pixels

CONTRÔLE PÉRIODIQUE (2 heures)

Travaux pratiques

Les travaux pratiques se déroulent sur une période de douze semaines, compte tenu du retard à démarrer au début du trimestre, au rythme de trois heures par quinzaine. Il est prévu d'y aborder les sujets suivants:

• Familiarisation avec l'environnement
• Production d'images avec les primitives de sortie
• Transformations 2D & 3D
• Entrées graphiques

Mode d'évaluation

                         Nombre  Pondération  

Contrôle périodique        1         25%      

Travaux pratiques          4         45%      

Examen de fin de           1         30%      

trimestre                                     

Manuel de cours

• Transparents du  cours
  École Polytechnique
• OpenGL Programming Guide
  The Official Guide to Learning OpenGL Release 1,
  ISBN 0-201-63274-8