UE LIFGraphique - Informatique Graphique en Licence 2e année - semestre d'automne


L'objectif de l'UE "Informatique Graphique" est de donner les bases de la réalisation de scènes graphiques interactives en 3 dimensions. Après avoir révisé les notions de mathématique et géométrie, nous abordons les notions importantes de l'informatique graphique : modélisation, rendu et animation. Nous détaillons les points suivants :

  • pipeline de rendu,
  • représentation des maillages,
  • transformation,
  • modélisation par carte d'élévation, révolution ou extrusion,
  • éclairement,
  • textures,
  • première notion d'animation.
Ces points sont abordés en cours/TD et en TP à travers la réalisation d'un monde virtuel inspirés du domaine du jeu vidéo ou de l'architecture.

Cette UE nécessite la connaissance de la programmation en C/C++ et d'avoir suivi au préalable l'UE LIFAPI ou équivalent.

       

Notions abordées durant les cours et les TDs

  • Introduction au domaine de l'informatique graphique
  • Outils mathématiques : vecteur, matrice
  • Plans, polygones, maillage
  • Transformation : pile de matrice
  • Modélisation : révolution, extrusion, carte de hauteurs
  • Rendu : rendu projectif, élimination des parties cachées
  • Modèle d'illumination (ambient, diffus et spéculaire)
  • Texture, transparence
  • Animation

Emploi du temps - Automne 2024-2025

A noter que cette UE est en cours intégré, c'est-à-dire que les cours et les exercices de type TDs sont mélangés. Il est indispensable que vous assistiez aux CMs et TDs, afin d'acquérir les compétences nécessaires pour effectuer les TPs et valider cette UE.

Cours et TDs

CM1 - Introduction : jeudi 05 septembre 2024 - 9h45-11h15 - Nautibus C004
CM2 - Notion de maths : jeudi 05 septembre 2024 - 11h30-13h - Nautibus C004
CM3 - Rendu/maillage : jeudi 12 septembre 2024 - 9h45-11h15 - Lippmann 207
TD1 - Formes de base : jeudi 12 septembre 2024 - 11h30-13h - Lippmann 207
CM4 - Modélisation : jeudi 26 septembre 2024 - 9h45-11h15 - Lippmann 207
TD2 - Vase/terrain : jeudi 26 septembre 2024 - 11h30-13h - Lippmann 207
CM5 - Illumination : jeudi 10 octobre 2024 - 9h45-11h15 - Lippmann 207
CM6 - Texture : jeudi 10 octobre 2024 - 11h30-13h - Lippmann 207 - Attention : CC
TD3 - Animation : jeudi 07 novembre 2024 - 9h45-11h15 - Nautibus C002
TD4 - Animation (suite) : jeudi 07 novembre 2024 - 11h30-13h - Nautibus C002 - Attention : CC
Pour les TPs, regarder sur TOMUSS (colonne GroupeTP) quel est votre groupe pour aller dans la bonne salle : Florence Zara (groupe A), Eric Galin (groupe B), Jean-Claude Iehl (groupe C)

  • TP1 : jeudi 19 septembre 2024
    • groupe A : 9h45-11h15, 11h30- 13h - Nautibus TP108
    • groupe B : 9h45-11h15, 11h30- 13h - Nautibus TP110
    • groupe C : 9h45-11h15, 11h30- 13h - Nautibus TP114
  • TP2 : jeudi 03 octobre 2024
    • groupe A : 9h45-11h15, 11h30- 13h - Ariane 1
    • groupe B : 9h45-11h15, 11h30- 13h - Ariane 2
    • groupe C : 9h45-11h15, 11h30- 13h - Ariane 6
  • TP3 : jeudi 17 octobre 2024
    • groupe A : 9h45-11h15, 11h30- 13h - Nautibus TP108
    • groupe B : 9h45-11h15, 11h30- 13h - Nautibus TP110
    • groupe C : 9h45-11h15, 11h30- 13h - Nautibus TP114
  • TP4 : jeudi 14 novembre 2024
    • groupe A : 9h45-11h15, 11h30- 13h - Nautibus TP108
    • groupe B : 9h45-11h15, 11h30- 13h - Nautibus TP110
    • groupe C : 9h45-11h15, 11h30- 13h - Nautibus TP114
  • TP5 : jeudi 21 novembre 2024
    • groupe A : 9h45-11h15, 11h30- 13h - Nautibus TP108
    • groupe B : 9h45-11h15, 11h30- 13h - Nautibus TP109
    • groupe C : 9h45-11h15, 11h30- 13h - Nautibus TP114
Contrôle Continu Final :
  • jeudi 05 décembre 2024 - 09h45-10h45 - Amphi 1 - Déambulatoire
  • Consignes : arriver en avance, avoir sa carte d'étudiant, aucun document autorisé

Supports pédagogiques

En suppléments de la présence aux cours et TDs, voici des vidéos des enseignements (faites lors des enseignements à distance de 2020-2021) : PDF des slides des CMs et TDs en 1pp vidéos des CMs et TDs
Feuille de TP

Modalité de Contrôle de Connaissances (MCC)

Calcul de la moyenne de l'UE

La moyenne de l'UE est calculée à partir de 3 notes :

  • 25% CC = 2 épreuves individuelles effectuées en TD :
    • jeudi 10 octobre 2024 (Lippmann 207)
    • jeudi 7 novembre 2024 (Nautibus 002)
  • 35% TP = 1 rendu individuel à la fin de l'UE :
    • TP à rendre le jeudi 28 novembre 2024 avant 13h
  • 40% ECA = 1 Epreuve Commune Anonyme effectuée en amphi (60 minutes) :
    • jeudi 5 décembre 2024 à 9h45-10h45 - amphi 1 - déambulatoire
  • 40% rattrapage de l'ECA (session 2 de l'ECA effectuée en amphi - 60 minutes) : juin/juillet 2025 à (amphi ??)

    • Information relative aux CC

      • Objectif : évaluez votre compréhension de la matière à mi-parcours.
      Une absence (même justifiée) entraine un rattrapage lors de l'ECA : des questions et du temps supplémentaires.

    • Information relative au rendu du TP

      • Rappel : la présence en TP est obligatoire! et le TP se fait tout seul.
      Objectif : évaluez les pratiques de développement liées à la matière
      La grille d'évaluation du TP se trouve sur le sujet de TP
      Le non-rendu du TP entraine la note de zéro.

      Modalités pour rendre votre travail de TP :
      1. Sur TOMUSS (colonne Depot_Code_TP) : rendu d'une archive contenant vos fichiers de votre code : ViewerEtudiant.h, ViewerEtudiant.cpp, et tous les autres fichiers que vous avez pu modifier ou ajouter (comme des textures)
      2. Sur TOMUSS (colonne Depot_Rapport_TP) : rendu d'un rapport (au format pdf). Celui-ci devra contenir pour chacune des questions du TP, des captures d'écran de votre scène, ainsi que le code corespondant. Le code devra être correctement indenté et commenté (en-tête des fonctions expliquant ce qu'elles font, code des fonctions, appel des fonctions, etc.).
        3. En cas de souci (si archive / rapport trop volumineux) : envoyez un mail à votre intervenant de TP avec adresse de dépot de vos fichiers. Vous pouvez utiliser : FileSender.

    • Information relative à l'ECA Session 1

      • Objectif : évaluez votre compréhension finale de la matière.
      Consignes : arriver en avance ET avoir sa carte d'étudiant.
      Aucun document autorisé
      Une absence (même justifiée) à l'ECA session 1 équivaut à une note de l'ECA de 0/20 avec obligation de se passer à la session 2.

    • Information relative à l'ECA Session 2

      • Vous pouvez passer la session 2 si vous n'avez pas validé votre UE (note UE inférieure à 10 et pas de compensation au semestre)
      • Attention : La note de session 2 remplace uniquement la note de l'ECA de la session 1 (même si elle est inférieure). Si vous ne vous présentez pas à la session 2, la note de l'ECA session 1 est conservée.
      • Les autres notes (CC de TD et rendu de TP) sont conservées
      • Pour les étudiants ajournés compensés, le fait de se présenter en session 2 implique un refus de compensation que vous signerez à votre arrivée dans la salle d'examen. Vous prenez alors le risque de ne plus compenser si votre note d'UE de session 2 est inférieure à celle de session 1.

    Code source du TP

    Nous vous fournissons un code de départ pour effectuer les TPs. Ce code est basé sur l'utilisation de la librairie gKit2 light développée par Jean-Claude Iehl

    Etape 1 - Récupération du code

    • Le code de départ (gkit2light + code pour ce TP) se récupère avec Git comme ceci :
      • 
git clone https://forge.univ-lyon1.fr/Alexandre.Meyer/gkit2light
cd gkit2light
git checkout -b l2_lifgraphique origin/l2_lifgraphique

    Etape 2 - Compilation du code

    • Pour compiler sous Linux avec codeblocks 
      • 
cd gkit2light
premake/premake4.linux --file=l2_lifgraphique.lua codeblocks
      Puis, ouvrir le projet l2_lifgraphique.cbp
    • Pour compiler sous Linux - makefile 
      
cd gkit2light
premake/premake4.linux --file=l2_lifgraphique.lua gmake
make -f l2_lifgraphique.make
bin/l2_lifgraphique
    • Pour compiler sous Mac - makefile 
      • 
cd gkit2light
premake/premake4.macosx --file=l2_lifgraphique.lua gmake
make -f l2_lifgraphique.make
bin/l2_lifgraphique
    • Pour compiler sous Linux de chez vous (ubuntu)
      • voir le apt-get install ... ici
      • puis comme indiqué plus haut
      • Si probleme avec premake (qui est une application 32bits) pour l'executer sur un système 64 bits, il faut installer les librairies 32bits.
        • 
sudo apt-get install libc6-i386
  • Si vous avez une erreur de compilation
    • Changez build target en debug|x32 au lieu de debug|x64
  • Si vous avez une erreur de compilation sur les machines de l'université sous codeblocks
    • Vérifiez le compilateur utilisé par codeblocks : menu Setting/Compiler/Toolchain executable
    • C:\ProgramFiles\x86\CodeBlocks\MinGW

    Récupération de vos données depuis votre compte Lyon 1

    Sujet de TP

    Votre code prendra place dans le répertoire "gkit2light/src/l2_lifgraphique"

    • Il faut suivre les instructions mises sur le sujet de TP
    • Au niveau du code, il faudra modifier les fichiers ViewerEtudiant.h et ViewerEtudiant.cpp
    • Quelques explications lors du lancement de l'application
      • 'h' pour l'aide
      • 'a'=affiche/enlève les axes
      • 'g'=affiche/enlève la grille
      • Flèches+pageup+pagedown/souris bouton droit : pour déplacer la caméra
      • Ctrl+flèches/souris bouton gauche : pour tourner la tête

    TP1 (formes de base) et TP2 (transformations géométriques)

    • Affichez un cylindre, un cône et une sphère de taille unitaire, centrés sur l'origine et avec leurs normales et leurs textures
    • A l'aide de transformations géométriques, assemblez ces formes de bases pour afficher un objet plus complexe (une fusée, un avion ou une voiture)

    TP3 (terrain) et TP4 (billboards, cubemap)

    • Affichez un terrain avec les normales et une texture
    • Affichez des arbres sur le terrain sous forme de billboards (donc avec les textures)
    • Affichez un cubemap autour du terrain

    TP5 (animation, monde virtuel)

    • Affichez le véhicule en mouvement au dessus du terrain. Le véhicule suit une courbe que vous pouvez afficher en appuyant sur 'z'. Regardez l'exemple de code dans le Animation.h
    • Complétez votre scène, afin d'obtenir un monde virtuel un peu plus complet.

    Livres et tutoriaux

    Quelques astuces à savoir

    - Problème de compilation avec Codeblocks

    Attention, les noms de répertoires ne doivent contenir ni espace, ni accent. Et cela sur tout le chemin d'accès au répertoire. Par exemple, ne pas mettre votre répertoire dans le dossier "Mes documents".

    - Problème de place mémoire

    Si vous avez dépassé votre quota, vous pouvez avoir des erreurs à la compilation, car l'ordinateur n'a plus assez d'espace mémoire pour sauvegarder les fichiers de compilation et/ou l'exécutable.
    - Il faut que vous fassiez du ménage sur votre compte, en supprimant des répertoires/fichiers qui ne vous servent plus (faire des sauvegardes sur un autre support de stockage avant pour les archiver).
    - Vider le cache de votre navigateur.

    - Fichiers Viewer.cpp Viewer.h vides

    Suite à un manque de place mémoire, le code mis dans vos fichiers peut disparaître : Viewer.cpp Viewer.h vides. Pour restaurer une version précédente d'un de vos fichiers :
    • ouvrez l'Explorateur de fichiers sous Windows (même si le problème est survenu sous Linus - redémarrez),
    • cliquez sur le fichier,
    • puis cliquez sur Historique, sous l'onglet Accueil, dans le groupe Ouvrir. Cette action ouvre la fenêtre Historique des fichiers. Vous pouvez vous déplacer dans les différentes versions disponibles de ce fichier en utilisant les boutons Version précédente et Version suivante.

    Captures d'écran de projets rendus