Projets 4A – Sujets 2018

Consignes

Documents à rendre

– Un rapport au format PDF, par exemple :

  • Présentation de sujet : prenez le temps de bien présenter le sujet, de bien poser le problème …
  • Organisation du travail (planning, sprint, modélisation, développement, tests, …)
  • Difficultés réelles et solutions apportées (pas de choses du genre :  on a eu du mal à installer truc chouette … ou on a découvert le langage bidule …) donc des structures de données adaptées, des algorithmes, des « morceaux de code » utiles à la compréhension …
  • Conclusion

– Une archive contenant les codes sources et l’application avec un fichier explicatif :

  • Pour la compilation
  • Pour l’utilisation

Les encadrants des projets peuvent, bien entendu, avoir des demandes spécifiques quant au suivi de votre projet et aux rendus. Ces demandes viennent compléter les consignes données ci-dessus.

La note de projet sera constituée :

  • D’une note donnée par votre encadrant
  • D’une note relative à votre rapport
  • D’une note relative à la présentation et à la démonstration

La date et la durée de la présentation seront données ultérieurement.


Sujets

Préparer un modèle pour l’impression 3D

Encadrant : Alexandra BAC, Marc DANIEL
Elèves : Benjamin BETTI, Pacome BONDET DE LA BERNARDIE, Dylan DIA

Toute personne ayant imprimé un objet en 3D a pu constater que cela n’a rien d’évident à partir d’un modèle quelconque. On trouve sur le WEB différents conseils pour préparer son modèle, mais il s’agit de préparer un modèle que l’on construit, pas un modèle que l’on récupère et qui a intrinsèquement des problèmes vis-à-vis de l’impression.
On peut citer :
  • modèle mal orienté, ce qui conduit, même avec les supports rajoutés automatiquement à des impossibilités d’impression
  • modèle avec des trous
  • modèle non 2-manifold (voir cours de modélisation géométrique).
  • L’exemple typique est le modèle de Lara que l’on trouve un peu partout.
L’objectif de ce projet est d’essayer d’améliorer au maximum et automatiquement les modèles pour l’impression.  L’outil (ou la chaine d’outils) doit pouvoir être utilisé sur Mac ou PC. Il est tout à fait envisageable de faire des plugins sur des outils dont on étudiera la capacité d’adaptation avec soin.
Il y a dans un premier temps une importante phase d’analyse des différents documents que l’on peut trouver sur le sujet et de compréhension de l’impression 3D.
Ensuite, on peut déjà s’intéresser à l’orientation du modèle en vue de son impression, d’abord de façon simple avec par exemple une ACP ou ensuite de façon plus subtile via une squelettisation et une analyse du squelette pour choisir la meilleure position (si elle existe). En effet, l’objet peut avoir un ensemble de partie élancée dans différentes positions qui rendent l’orientation délicate.
On peut s’intéresser à la détection de trous qu’il faudra reboucher et il faut absolument que le modèle devienne 2-manifold pour espérer avoir un modèle qui s’imprime.
Cela fait déjà beaucoup de choses … Il s’agit d’un projet ambitieux qui peut être traité par plus de 2 étudiantsL’analyse des problèmes peut être faite de façon conjointe entre tous les participants au projet. Celle-ci doit conduire à une bonne répartition des travaux.

Un environnement pour la réalisation de visites en réalité augmentée

Encadrant : Marc DANIEL
Elèves : Hugo DI GIOVANNI, Gabriel VILLA

Ce projet fait suite au projet proposé l’an passé.

La mise en place d’outils pour permettre la visite d’un site ou d’un musée en réalité augmentée intéresse de nombreux musées ou sites. Une telle visite présente au moins deux avantages :
1. Elle offre un côté ludique d’accès à la culture.
2. Elle remplace avantageusement toutes les sortes de guides dont les audio-guides.

Le principe est simple. Le visiteur se voit remettre à l’entrée une tablette avec l’application (objet du présent projet). Un système de repérage est proposé. On peut s’intéresser au repérage GPS (mais inutilisable avec des étages et imprécis), du QR-code ou du repérage NFC.
Nous sommes actuellement plutôt partis sur la troisième solution. Une tablette permettant la lecture de borne NFC est mise à disposition du projet.

Il faut définir un scenario général de visite qui pourrait servir de cadre à tout développement. Le principe est assez simple. Un tag NFC pour présenter la salle ou la partie de salle ou l’étage, puis sur chaque objet, centre d’intérêt, un tag NFC permettant d’apporter de l’information : images, modèles 3D, son, texte, replacement de l’objet dans son contexte…
On peut aussi s’interroger sur l’utilisation du wifi ou non pour avoir une partie des données sur un serveur. Il faut penser que l’existence du wifi permet toute sorte de fraudes et que certains sites d’un grand intérêt ne seront jamais couverts par le wifi (c’est par exemple le cas du site Angkor Vat au Cambodge dans le cadre de sa protection).

Le travail réalisé l’an passé qui a donné les bases de l’étude et réglé de nombreux problèmes de fonctionnement d’une telle application sous Androïd montre qu’il est indispensable de travailler sur la réalisation d’une application générique qui offre un cadre au développement de différentes applications. C’est dans cette optique que ce projet est donné.

Pour illustrer le projet, on pourra utiliser des images et des modèles d’un musée sur la civilisation Cham (à Danang, Vietnam), ainsi que des images du site où ces objets ont été découverts (My Son, à environ 60 km de Danang).


Interaction 3D avec un modèle géométrique

Encadrants : Sébastien MAVROMATIS, Marc DANIEL
Elèves : Loïc BIZOT, Julien MARIE, Alexandre MOUTOUH
Elèves : Amélie LUPO, Stéphane NATIVEL
Elève : Théo QUERMENT, Stéphane TILLIER, Bastien SANTINI

surf_RV

Comme il a été vu dans le cours de modélisation géométrique, interagir avec un modèle 3D à l’aide d’une souris et d’un écran classiques n’est pas chose aisée. L’idée de ce projet est d’explorer l’utilisation de périphériques de la réalité virtuelle pour interagir avec une surface.
On supposera un ensemble de points de contrôle connu (par exemple fourni par le logiciel utilisé lors du TP3. L’application demandée modifiera les points et visualisera en temps réel la surface associée. Elle permettra évidemment de voir la surface de n’importe quel point de vue.

Différents modes de visualisation seront testés : un écran, un projecteur 3D et une paire de lunette DLP Link, un casque Oculus RIFT.

Différents périphériques d’interaction seront testés : une leap motion, une wiimote, une paire de manette Oculus Touch.

L’application sera codée en C++. Pour calculer la surface (B-splines), les fonctions existent et seront fournis.

Ce sujet est large et peut convenir à un groupe d’étudiants (plus grand qu’un binôme) qui devra s’organiser pour bien partager le travail.


Analyse 3D de la marche

Alexandra Bac, Marc Daniel

marche_3d

Des collègues à Montréal ont mis au point un système d’acquisition de la marche avec une Kinect et des miroirs. Ils arrivent ainsi à obtenir un ensemble de points sur des séquences de marche. Actuellement, deux ensembles de données existent : un de 100 séquences (à raison d’environ 13 séquences par seconde, environ 8s de marche) pour une marche normale et une séquence équivalente pour une marche avec un poids de 4kg à la cheville gauche. L’objectif général est de voir comment en analysant les données d’une séquence de marche, il est possible de détecter des dysfonctionnements. Notre approche est d’étudier si l’analyse des courbures est pertinente. A titre indicatif, l’image ci-dessous montre un tracé brut de courbures sur 4 séquences consécutives. Aucun travail n’a été fait sur les données.

Le travail demandé consiste à récupérer des séquences, à faire des modèles, à calculer des courbures et à analyser l’ensemble. L’idée est plutôt d’utiliser dans un premier temps des outils existants, mais implique de comprendre ce qu’ils font. Il faut nettoyer, décimer, lisser, afficher les courbures. Il existe plusieurs plateformes logiciel existantes, et le choix d’une plateforme rentre dans les intérêts possibles du projet. Un premier résultat pourrait consister en des vidéos de la marche avec des courbures.

En fonction de ce qu’il est possible d’analyser, commencer l’analyse serait apprécié.


Simulation de mouvement de foule dans un lieu restreint

Encadrants :Peter BANTON, Nicolas DURAND
Elèves : Dylan DEMANGE, Nicolas MARIN

Mots-clés : intelligence artificielle, simulation multi-agents, comportement, foule.

La Steering law prédit le temps mis (TM) pour parcourir un chemin en fonction de la longueur \((D)\) et de la largeur \((L)\) du chemin \((TM = a + b \times \frac{D}{ln2 \times L})\). Mais cette loi décrit le comportement d’un individu. S’appliquerait-elle à une foule ?

Le but de ce projet est de simuler le mouvement d’une foule dans un lieu restreint. Toutes les personnes seront identiques dans le sens où elles disposeront du même comportement. Chaque personne agira seule mais réagira au comportement des autres.

Le lieu sera limité et représenté en 2D. Une personne percevra son entourage immédiat tout autour de lui et pourra observer sur une distance définie.

Le comportement de chaque individu sera en fonction de plusieurs paramètres. Par exemple (liste non exhaustive, à discuter) :

  • vitesse max
  • collisions permises (oui, non)
  • champs de vision
  • niveaux de motivation (calme – paniqué)
  • longueur et largeur du couloir
  • Plusieurs études seraient intéressantes : comportement dans une pièce ; sortir de la pièce et longer un couloir …

Fitts’ Law : jeu sur plate-forme mobile

Encadrants : Peter BANTON, Nicolas BAUDRU
Elèves : Guillaume MICHON, Clément STAMEGNA

Mots-clés : IHM, Java sous Android

Conception et développement d’un jeu sur téléphone portable (Android) s’appuyant sur la loi de Fitts qui consiste à faire un mouvement ciblé entre un point de départ (sur l’écran) et une cible parmi plusieurs. Les variables étant la largeur de la cible et la distance entre le point de départ et la cible.

Voici un petit rappel de la loi de Fitts : http://www.youtube.com/watch?v=kly2QA1bFc8&feature=related

Fonctionnalités :
– paramétrage de l’expérience par l’administrateur (no. sujets, type de manip, distances, largeurs, etc.),
– recueil des données.

La première partie sera de développer une interface qui utilise le balayage par le doigt pour déplacer la page de cibles à gauche et à droite.

La deuxième partie sera de réaliser le paramétrage de l’expérience et le déroulement de ce dernier.


Création d’un contenu multimédia immersif

Encadrants : Sébastien MAVROMATIS, Marc  DANIEL
Elèves : Alzahrâ HASSANEIN, Valentin POIZE, Mathieu HERRANZ PEREZ

Ce projet fait suite au projet proposé l’an passé.

peda_RV

La réalité immersive donne aux élèves l’occasion de comprendre des notions parfois complexes à acquérir en deux dimensions. L’objectif de ce projet est de créer un scénario pédagogique 3D destiné à être projeté en 3D stéréoscopique qui illustre un tel apprentissage.

Nous choisirons d’illustrer la notion surface paramétrique, vue en cours cette année, pour proposer un scénario. Ce scénario peut-être vu comme une série de diapositives interactives qui permette de représenter à la fois des manipulations prévues à l’avance comme par exemple la création d’un réseau de points de contrôle, la construction interactive de la surface associée mais aussi des manipulations libres comme, par exemple, un changement de point de vue ou bien le déplacement de points de contrôle, ou d’autres opérations plus complexes.

Les différentes étapes du scénario seront définies par les encadrants et seront données aux élèves.

Le travail déjà réalisé propose un format de fichier compatible avec la notion de scénario et un programme de visualisation et d’interaction (à l’aide d’une wiimote) qui pose les bases nécessaires.


Faire parler la machine

Encadrants : Mohamed QUAFAFOU
Elèves : Baptiste FARAUD, Raphaël OSTROV

Aujourd’hui, on cherche à humaniser un peu plus les robots en leur apportant des caractéristiques humaines. Un des points clés de cette humanisation des robots est la parole : comment permettre à un robot de parler (citer du texte) avec le style humain (accents, style, etc.). Ce problème est connu sous le nom de synthèse du signal (ou la parole). Le but de ce projet est de vous initier à problème de transformation de texte en parole (text to speech) aussi bien au niveau scientifique que technologique. On étudiera alors le processus général et les différentes technologies possibles. Puis, on effectuera une analyse en considérant la langue Française et différentes régions en France (en commençant par Marseille). Le résultat sera un portail web visualisant une carte avec les différents enregistrements acquis via un téléphone mobile.


Cerveau et émotions

Mohamed Quafafou

Ce projet concerne aussi l’analyse des signaux du cerveau en fonction de la tâche réalisée. Plus particulièrement, vous allez considérer une liste de tâches comme saisir les notes, écrire un mail, répondre au tel, manger, etc.) et étudier la relation qu’il y a entre les signaux et la tâche (ici on n’étudie pas le signal lui même, mais juste son évolution en fonction du type de la tâche réalisée. Nous metterons à votre disposition un dispositif d’acquisition des signaux du cerveau et une application mobile déjà développée pour leur visualisation.