BTS Informatique de Gestion
Quelques Projets Atypiques
Les univers virtuels constituent aujourd'hui une part non négligeable des loisirs des étudiants, notamment à travers les jeux vidéo et les mondes en réseau. Beaucoup de nos élèves souhaitent réaliser leur propre développement dans ces domaines pour en comprendre les mécanismes.
C'est pour répondre à cette réelle attente, tout en restant dans le cadre de l'examen, que nous avons conçu quelques projets orientés vers l'Animation, vers la 3D ou la 2D, vers l'Intelligence Artificielle, ainsi que vers le Son et la Musique.
Le but de ces projets est de renforcer la motivation des étudiants dans leur apprentissage en alternant l'informatique d'entreprise et l'informatique ludique.
Immersion 3D
Ce projet est l'un des plus impressionnants que nous ayons réalisés à ce jour. L'utilisateur est placé au centre d'un écran géant hémicylindrique de 2,5m de haut par 4m de large, le tout couvrant un angle de 120°.
A l'aide d'un clavier ou d'un joystick, l'utilisateur se déplace dans un univers 3D composé de petites montagnes pyramidales et d'un plan d'eau, le tout pouvant former un labyrinthe fermé.
La projection de la vue du monde 3D est assurée par un vidéo-projecteur à travers l'écran, ce qui permet à l'utilisateur d'être au centre de l'action tout en lui évitant d'être gèné par son ombre.
Les déplacements s'effectuent au niveau du sol ou dans les airs afin de pouvoir voler au-dessus du relief ou faire du rase-mottes dans les canyons.
Nous utilisons des primitives OpenGL pour accélérer les tracés et obtenir ainsi une grande fluidité des mouvements.
Intelligence Artificielle
Nous organisons un tournoi de programmation, tous les ans, entre les étudiants de première année. Plusieurs jeux sont proposés en alternance : l'Othello, l'année dernière, et la Bataille Navale cette année.
Chaque étudiant conçoit son propre module de réflexion qui le représentera lors de la compétition contre les modules des autres élèves. Des éliminatoires, puis des finales sont organisées afin de déterminer le meilleur programme.
L'Intelligence Artificielle mise en oeuvre est relativement modeste mais donne de bons résultats pour les jeux simples. La clé de la réussite est un fort découplage entre l'aspect diagnostic et les choix tactiques.
Diagnostic - Analyse des Faits
Prise de Décision - Stratégique et Tactique
Animation et Mouvements Réalistes
En s'inspirant des phénomènes physiques, et en les simplifiant, il est possible de créer des mouvements réalistes de jet d'eau, de volcan, de feux d'artifice ...
Chaque goutte d'eau, ou goutte de lave, est représentée par une particule colorée qui possède ses propres caractéristiques (position, vitesse, accélération, taille, couleur).
Le comportement d'une particule est programmé sous la forme d'un cycle de vie : attente, décollage, vol, atterrissage, séchage, retour en phase d'attente.
50 fois par seconde, le programme recalcule les positions des particules puis les affiche à l'écran,
ce qui donne l'illusion d'un mouvement continu comme dans un film.
Une particule d'eau ne se différencie d'une particule de lave ou de feu d'artifice que par son comportement. Chaque type de particule à son propre cycle de vie, ce qui permet, au final, des mouvements très différents.
Editeurs Graphiques en 2D
Les éditeurs graphiques, qui travaillent uniquement en 2D, sont d'un abord plus accessible que la 3D. Ils sont plus faciles à comprendre et également plus simples à programmer. Les problèmes qu'ils soulèvent concernent surtout l'ergonomie, c'est à dire, la facilité d'utilisation de leur interface graphique.
Logiciel de Dessins Vectoriels
Ces programmes permettent de créer un assemblage de figures géométriques élémentaires qui a la particularité de pouvoir être redimensionné (zoomé) sans déformation ni perte de détails, contrairement aux dessins orientés "pixels".
Plans d'Appartements
Les plans d'appartements (ou plus généralement, les plans techniques) sont des dessins vectoriels. De plus, ils regroupent les objets définis par l'utilisateur en différentes catégories (murs, pièces ou meubles) afin de leur appliquer des contraintes de positionnement les uns par rapport aux autres. Par exemple, un meuble ne peut pas être superposé à un mur.
Editeur de Schémas
Les schémas sont également des dessins vectoriels avec des contraintes spécifiques au thème traité : éditeur de MCD, de diagrammes de classes UML ...
Musique et Son
A la demande de quelques étudiants, nous avons élaboré cette année des sujets sur le thème du son et de la musique. Les fichiers WAVE et la norme MIDI se sont imposés rapidement du fait de leur relative simplicité.
Les Fichiers WAVE
Les fichiers WAVE sont un bon point de départ pour comprendre comment est stocké un son numérisé dans un fichier. Certains sous-formats de WAVE stockent directement tous les échantillons (les samples), sans aucune compression. Ces fichiers sont énormes, comparés à des MP3, mais ils offrent l'avantage d'être simples à comprendre et à exploiter.
Il est possible de récupérer les échantillons du fichier et de les afficher à l'écran. On visualise alors le signal électrique correspondant au son. Il est ensuite possible d'en découper des morceaux et de les recoller ailleurs. On obtient dans ce cas un éditeur de signal sonore.
L'inverse est également intéressant. Puisque les sons sont sous forme de signaux électriques, il est possible de générer un signal à l'aide de fonctions mathématiques, de le découper en échantillons et de le stocker dans un fichier WAVE. On obtient alors un générateur de sons.
En paramétrant l'enveloppe de volume du signal et l'évolution de sa fréquence, nous obtenons tout un panel de sons différents modifiables à l'infini.
La Norme MIDI
La norme MIDI est très utilisée dans le milieu de la musique. Elle permet de communiquer avec de nombreux instruments (essentiellement des claviers), d'enregistrer les notes jouées et de les transférer à un synthétiseur qui produit le son demandé en fonction de l'instrument sélectionné.
A partir d'un simple clavier, MIDI propose en standard de pouvoir jouer de 128 instruments de musique différents : piano, orgue, saxo, guitare, violon, xylophone, percussions diverses et variées. On peut même faire chanter la mélodie par des petits oiseaux ... Un vrai bonheur !
Nous avons couplé un éditeur de partitions de guitare avec un module MIDI pour obtenir un logiciel capable de jouer, en rythme, le morceau décrit sur la partition. Ce projet est en cours de développement.
Ci-dessous, un logiciel permettant de jouer du piano avec la souris, d'enregistrer la mélodie dans un fichier texte puis de la rejouer à volonté.
Nouveaux projets en
cours de développement
> Immersion 3D: Promenade
dans un monde virtuel en
projection panoramique
sur écran géant (2,5x4m).
En savoir plus ...
> Editeur de fichiers WAVE
couplé à un générateur de
sons WAVE.
En savoir plus ...
> Editeur graphique de
partitions de guitare avec
génération de sons MIDI.
En savoir plus ...
L'informatique évolue à toute
vitesse et son enseignement
aussi.
Pourtant, une chose n'a pas
changé depuis des siècles.
On apprend mieux
en s'amusant ...
Réalisations orientées
graphisme (2D, 3D)
> Immersion dans un
labyrinthe 3D géant.
> Mouvements réalistes à
base de particules.
> Arbres virtuels en 3D
> Editeur graphique de
schémas (MCD).
> Editeur graphique de Plans
d'Appartements.
> Logiciel de dessin BitMap
du type Paint.
Réalisations orientées
langage & programmation
> Interprète de langage de
programmation.
> Machine virtuelle pour
Assembleur simplifié.
> Compilateur pour
Assembleur simplifié.
> Mini-Tableur.
> Editeur de formules
mathématiques et analyse
automatique de fonctions.