MAJOR Video Games / Digital Interactions and Collaborations (JIN)

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MAJOR Video Games / Digital Interactions and Collaborations (JIN) Person in charge: Michel SIMATIC Objectives: According to a study published in October 2012 (http://www.afjv.com/news/1783_etude-on-medialoisirs.htm),
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MAJOR Video Games / Digital Interactions and Collaborations (JIN) Person in charge: Michel SIMATIC Objectives: According to a study published in October 2012 (http://www.afjv.com/news/1783_etude-on-medialoisirs.htm), the global business of media and entertainment is expected to grow 5.7% on average by year 2016, and from 1,210 billion in 2011 to 1,600 billion in In France, the video game market is expected to grow annually by 7.2%. This is because video game is now the favorite pastime of the French people. It is available in multiple genres and platforms: computers, tablets, consoles, mobile phones, etc. It concerns all categories of the population. Moreover, it goes beyond the boundaries of entertainment. For example, some courses are now based on serious gaming. In terms of jobs, in France, the cultural industry accounts for over 5,000 jobs spread across 350 companies. The objective of the Video Games / Digital Interactions and Collaborations (JIN) major is to train scientific seniors, specialized in digital interactions and collaborations, with experience working with creative people (artists, composers, designers, etc.). Targeted sectors of activity are video gaming, but also serious gaming, digital arts (audiovisual, music, etc.) and simulation. Covered businesses and functions include development engineer, designer, project manager, business manager and researcher. This course is designed for engineering students of ENSIIE school (http://www.ensiie.fr/?lang=en) or Télécom SudParis school (http://www.telecom-sudparis.eu/en_accueil.html). Admission requirements are the ones of the originating school. At the end of their training, students receive the engineering diploma from their home school with the mention Video Games / Digital Interactions and Collaborations (JIN). Organization: This major is common to ENSIIE and Telecom SudParis. Thus, third year courses are common to students of both schools. However, this major includes a part specific to Télécom SudParis students. Consisting of two teaching units, this part takes place during the second semester of the second year. It enables Télécom SudParis students to obtain the prerequisites of the third year teaching units. Concerning the third year, it is subdivided into three periods: 1. 15/09-18/01: Technical teaching units and non-technical teaching units are followed in parallel with a team project. During this team project, students develop a video game or an interactive and/or collaborative industrial application /01-14/02: Full time on the team project /02-15/08: 6 month internship in an enterprise or a laboratory. VAP ASR (version 07.11b) 1 Content : Teaching units are scheduled as follows. Semester 8 (specific to Telecom SudParis): - IMA 4508: IMA 4508: Image, video and 3D graphics compression (in English, teaching unit common with HTI major, - CSC 4526: Developing with C++ Semester 9 (common to all students): - CSC 4061: Interacting networked systems - CSC 4062 Interactions and sensors - CSC 4065 Team project - IMA 4061: Modeling and rendering - MGT 4061: Advanced project management - MGT 5011: Enterprise game & Management of innovation and technologies - DIV 4061: Humanities and Social Sciences & Design VAP ASR (version 07.11b) 2 IMA4508 Image, video and 3D graphics compression IMA4508 Image, video and 3D graphics compression Période : S8 / P3 ECTS : 4 Langue : English - Heures programmées / Charge Totale : 45/90 - Heures Cours/TD/TP/CF : 36/0/9/0 Two student group project (P) (45h) linked to real industrial applications or to national/european research projects with oral defence (D). Final mark = Average (P, D) To be aware of the new scientific challenges derived from the scalable coding and universal access paradigms. To master the underlying fundamental principles and mathematical tools, as well as the major compression standards. To be able to implement these methods, algorithms and techniques in the framework of realistic industrial applications (e.g. digital TV, telesurveillance, robotics, 3D, gaming...). Image compression, mono / multi resolution coding techniques, transform-based approach, predictive methods, JPEG/MPEG standards, scalability, progressive transmission, technological convergence Basic programming knowledge in C/C++ Programme : New challenges for multimedia compression: digital terrestrial TV, High-Definition TV, TV over ADSL, scalability and technological convergence Generic principles of image compression techniques Decorrelation techniques, predictive approaches, transform-based and hybrid methods Quantization techniques Binary coding: arithmetic coding, error resilient tool Multiresolution image coding: wavelet-based approaches Scalable compression techniques Fractal-based image coding The JPEG standards: from JPEG to MotionJPEG The MPEG standards: from MPEG-1 to MPEG-4 Compression for film distribution over the Internet New challenges in multimedia compression Adaptive compression techniques Transcoding techniques Emerging standards: MPEG-4 AFX, MPEG-4 AVC (H-264), MPEG-4 SVC Supports de cours et bibliographie : Learning materials: Documentation provided by lecturers. Literature: - A.K. Jain, Fundamentals of Digital Image Processing, Prentice Hall, Y.Q. Shi, H. Sun, Image and Video Compression for Multimedia Engineering, CRC, M. Bosi, R. Golberg, Introduction to Digital Audio Coding and Standards, Kluwer, Dr. Titus ZAHARIA Intervenants : From Télécom SudParis: - Dr. Marius PREDA Guest lecturer : - Dr. Gérard MOZELLE (Thomson) VAP ASR (version 07.11b) 3 CSC4526 Developing with C++ Période : S8/P4 ECTS : 4 Langue : Français - Heures programmées / Charge Totale : 30/60 - Heures Cours/TD/TP/CF : 15/0/15/0 L acquisition des connaissances est assurée à l aide de cours, travaux-pratiques et un micro-projet. La plupart des notions abordées dans cette UV sont approfondis lors d un micro-projet. La validation du projet d option est basée sur l appréciation du travail réalisé (R), la réalisation d un rapport écrit (E), la soutenance orale (S) et la gestion du projet (G). La validation de ce micro-projet est basée sur l appréciation du travail réalisé (R), la relecture d un rapport écrit (E) comprenant un manuel d installation de la démonstration, et l évaluation d une soutenance orale (S) incluant une démonstration. Note finale =½ R + ¼ E + ¼ S - Maîtriser le langage C++ et son environnement de développement (librairies et IDE). Langage C++, environnement de développement, interfaces graphiques - Langage C - Programmation objet Programme : Bases (Variables et types de base, Expressions, Instructions, Fonctions, Classes) Librairies C++ (Librairie IO, Sequential containers, Generic algorithms, Associative containers, Dynamic memory) Outils pour auteurs de classes (Contrôle de copie, Surcharges et conversions, Programmation orientée objet, Templates et programmation générique) Sujets avancés (Librairie d utilitaires, Outils pour programmes de grande taille, Outils spéciaux) Librairies (Boost, Qt, Ogre3D, Urho3D [à confirmer]) Supports de cours et bibliographie : Supports de cours : - Transparents commentés Bibliographie : - Stanley B. Lippman, Josée Lajoie and Barbara E. Moo, C++ primer 5th edition, Matthieu Nebra et Matthieu Schaller, Programmez avec le langage C++, Herb Sutter, More exceptional C++, Scott Meyers, Effective STL, Herb Sutter, Exceptional C++, Andrew Koenig and Barbara E. Moo, Accelerated C++, Scott Meyers, More Effective C++, Bjarne Stroustrup, Le langage C++ 2ème édition, 1992 Dr. Michel Simatic ( ) Intervenants : - Dr. Michel Simatic : Directeur d Études, Télécom SudParis VAP ASR (version 07.11b) 4 CSC 4061 / SIR Interacting networked systems Période : S9 ECTS : 6 Langue : Français - Heures programmées / Charge Totale : 63/126 - Heures Cours/TD/TP/CF : 24h45/20h30/17h15/0 La majorité (8h45 sur 20h30) des Travaux Dirigés s effectuent sous la forme de Cours Intégrés : les notions de cours sont présentées avant d être mises en pratique, en binôme, sur machine. L évaluation du module «Réseaux et cloud» est basée sur deux 2 TPs notés, réalisés en monôme, dont on fait la moyenne. L évaluation du module «Objets communicants» est basée sur un test écrit et une démonstration d objet communicant. L évaluation du module «Agents intelligents interagissants» s effectue sous la forme d un projet utilisant une plate-forme de modélisation et de simulation à base d agents afin d illustrer de manière concrète les concepts abordés en cours. La note finale de l UV est la moyenne des évaluations de ses trois modules. - Module «Réseaux et cloud» - Compréhension des enjeux des jeux multijoueurs - Maîtrise de certaines briques logicielles répondant à ces enjeux - Maîtrise des principes fondamentaux du Cloud (qui permet d héberger ces briques logicielles) - Module «Objets communicants» - Comprendre les objets communicants comme un des termes clé de lʼinnovation dans le marché technologique dʼaujourd hui. - Comprendre le rapport qu'elles entretiennent avec le social - Prise en main du matériel de prototypage : Arduino, capteurs, actionneurs - Développement d'un scénario dʼusage par l'étudiant d un objet communicant - Réalisation d un projet sur Arduino et Processing - Présentation du projet devant la classe - Module «Agents intelligents interagissants» L objectif général du cours est de fournir les concepts et outils permettant d appréhender les notions d agents interagissants et de systèmes à base d agents. La notion d agent sera abordée de manière très large, avec la présentation de modèles aussi bien «cognitif» que «réactifs». Nous nous intéresserons ainsi aux agents conversationnels en présentant les modèles de représentation, de raisonnement, de communication permettant à des agents dits «intelligents» d interagir directement avec le joueur. Nous nous intéresserons par ailleurs aux agents inspirés de la socio-biologie en présentant les modèles comportementaux permettant de simuler des environnements autonomes peuplés d entités actives autour du joueur. Quelques notions d apprentissage associées à ces différentes architectures d agents seront également, présentées. Architecture logicielle et matérielle, Cloud, algorithmique, intergiciels (middlewares) de communication, réplication d objets, bases de données réparties, intergiciels (middlewares) pour les jeux multijoueurs Objets communicants, informatique ubiquitaire (ubiquitious computing), technologies pervasives, intelligence ambiante, web sémantique (web 3.0) Agents autonomes, systèmes à base d agents, simulation à base d agents, agents conversationnels - Maîtrise des notions de base pour la communication réseau (sockets, UDP, TCP) - Maîtrise des bases de données (SQL) - Bases d un langage orienté objet Programme : - Module «Réseaux et cloud» - Généralités - Architecture client-serveur versus architecture pair-à-pair - Briques logicielles requises (Middleware de communication, lobby, etc.) - Algorithmique spécifique au jeu vidéo (dead reckoning, interest management, etc.) - Briques technologiques généralistes, envisageables pour les jeux - Briques pour structuration serveur (Langage erlang, libevent, node.js) - Middleware de communication (les gratuits : enet, ZeroMQ, etc. ; les payants : IBM Websphere MQ, MSMQ, etc.) - Approfondissement de l une de ces briques technologiques - Réplication d'objets pour les jeux - Middlewares Mararauo, Massiv, ReplicaNet et Raknet - Bases de données généralistes répliquées et réparties, envisageables pour les jeux - Gestionnaire de données Oracle Berkeley DB - SGBD SQL gratuits : mysql, Postgres - SGBD SQL payants : Oracle, SQL server - SGBD NoSQL VAP ASR (version 07.11b) 5 - Approfondissement de l un de ces SGBD - Cloud - Motivation - Fonctions - État de l art des offres - Cloud gaming - TP Cloud - Middlewares pour les jeux multijoueurs - Critères de choix d un middleware pour les jeux - État de l art des middlewares : Photon, Smartfox, Unitypark, etc. - Module «Objets communicants» Les objets communicants sont apparus suite à une convergence entre les objets intelligents et le web. Dans un avenir proche, les dispositifs du quotidien ne seront pas seulement équipés de puces de calcul et de mémoire, mais aussi de puces de connexion sans fil vers Internet. Lʼinformation deviendra alors ubiquitaire et ambiante. Toute information saisie par les utilisateurs et toute donnée mesurée par des capteurs locaux seront transmis en temps réel vers le web. C est aux objets, aux lieux et aux surfaces de présenter avec intelligence ces données en adéquation avec une situation et un utilisateur spécifique. Désormais votre rideau connaîtra votre agenda, votre chauffage vous proposera le forfait EDF le plus adapté à vos habitudes et le message musical d un ami sera relayé en direct par le DJ du bar où vous vous trouverez. Ce cours de 21 heures est une initiation aux objets communicants. Pour stimuler la participation, la créativité et la réflexion des étudiants sur ce thème, les parties théoriques sont accompagnées de travaux pratiques de prototypage. - Module «Agents intelligents interagissants» - Simulation (pour modéliser et simuler toute entité active [humain, robot, animal, environnement...] dans un jeu) - Architectures d agents (réactives, cognitives, hybrides) - Agents conversationnels (langages d agent, logiques modales, protocoles d'interaction, négociation) - Comportements de groupes (modèles de flocking, simulation de foules, etc.) Supports de cours et bibliographie : Supports de cours : - Copie des slides Bibliographie : - Réseaux et Cloud - Jouni Smed and Harri Hakonen, Algorithms and Networking for computer games, ed. Wiley, Concept des objets communicants - Architecting the Internet of Things, Dieter Uckelmann, Mark Harrison, Florian Michahelles, Springer The Internet of Things: Connecting Objects, by Hakima Chaouchi (Editor) Wiley, Internet of Things - Global Technological and Societal Trends From Smart Environments and Spaces to Green ICT, Ovidiu Vermesan & Peter Friess, River Publishers, The Emerging Domain of Cooperating Objects: Definitions and Concepts, Pedro José Marrón, Daniel Minder, Stamatis Karnouskos, Springer Aspects légaux des objets communicants - Internet of Things: Legal Perspectives, Rolf H. Weber, Romana Weber, Springer, Objets communicants et Arduino - Programming Arduino Next Steps: Going Further with Sketches, Simon Monk, Making Things Talk: Using Sensors, Networks, and Arduino to See, Hear, and Feel your World, By Tom Igoe, O'Reilly Media, Agents intelligents interagissants - An Introduction to MultiAgent Systems, Michael Wooldridge, John Wiley & Sons, Seconde Edition, Mai Agent-Based and Individual-Based Modeling: A Practical Introduction, Steven F. Railsback & Volker Grimm, Princeton University Press, Developing Multi-Agent Systems with JADE, Fabio Luigi Bellifemine, Giovanni Caire, Dominic Greenwood, Willey Eds, Jess in Action, Rule-based systems in Java, Ernest Friedman-Hill, Manning, Programming Game AI by Example, Mat Buckland, Wordware Game Developer's Library, Artificial Intelligence for Games, Ian Millington, John Funge, CRC Press, 2009 Dr. Michel Simatic ( ) Intervenants : - Dr. Ivo Flammer, CEO, XiLabs, Docteur en ingénierie des capteurs - Dr. Guillaume Hutzler, Maître de conférences HDR, Université d Évry-Val d Essonne - Dr. Ouael Mouelhi, Directeur R&D, XiLabs, Docteur en informatique embarquée - Dr. Michel Simatic, Directeur d Études, Télécom SudParis - Professionnels du jeu vidéo VAP ASR (version 07.11b) 6 CSC 4062 / IEC Interactions and sensors Période : S9 ECTS : 4 Langue : Français - Heures programmées / Charge Totale : 42/84 - Heures Cours/TD/TP/CF : 10h30 / 0 / 31h30 / 0 L évaluation du module «Interaction homme-système» est faite sur la base d un mini projet. L évaluation du module «Réalité augmentée» est faite sur forme de contrôle continu et d examen écrit afin de vérifier l assimilation des concepts et méthodes présentées en cours. La note finale de l UV est la moyenne des évaluations de ses deux modules. - Comprendre les nouvelles et futures interfaces homme-machine, savoir les traduire en interactions efficaces avec un environnement 3d ou un programme - Comprendre les différentes méthodes et algorithmes de perception, de reconstruction et d'interaction avec l environnement réel dans un contexte de réalité augmentée. - Graphical User Interface, Interfaces et interactions Homme-Machine, Interactions 3D, interactions naturelles - Calibration de capteurs, modélisation et recalage 3D, prédiction, appariement 2D/3D, suivi hybride robuste, réalité augmentée. - Programmation objet (bonne pratique) - Moteur de jeu «Unity» (bonne pratique) - Infographie et traitement d images (notions) Programme : - Module «Interaction homme-système» - Cours (1h45) : Human Interaction Devices TP (1h45) : Interactions clavier, souris, manette, GUI - Cours (3h30) : Interactions naturelles (gestuelle et corporelle) - TP (3h30) : Kinect - Mini-projet (10h30) : Interactions Naturelles - Module «Réalité augmentée» - Modélisation et calibration de capteurs (caméra, Kinect, etc.) - Calcul de pose, - Méthodes analytiques de suivi - Méthodes numériques de suivi - Projets académiques et industriels Supports de cours et bibliographie : Supports de cours : - Copie des slides Bibliographie : - Kenton O'Hara, Richard Harper, Helena Mentis, Abigail Sellen, and Alex Taylor. On the Naturalness of Touchless: Putting the Interaction Back into NUI. Transactions on Computer Human Interaction (TOCHI). ACM, Radu Horaud & Olivier Monga - Vision par ordinateur : outils fondamentaux (2e édition revue et augmentée). Traité des Nouvelles Technologies, série informatique. Ed. Hermes, 1993, ISBN : , - - R. I. Hartley & A. Zisserman - Multiple View Geometry in Computer Vision (Second). Ed. Cambridge University Press, 2004, ISBN : Dr. Guillaume Bouyer Intervenants : - Dr. Guillaume Bouyer : Maître de Conférences, ENSIIE - Pr. Samir Otmane, Professeur, Université d Évry-Val d Essonne - Pr. Malik Mallem : Professeur, Université d Evry - Dr. Frédéric Davesne, Ingénieur de recherche, UEVE VAP ASR (version 07.11b) 7 IMA 4061 / MER Modeling and rendering Période : S9 ECTS : 4 Langue : Français - Heures programmées / Charge Totale : 42/84 - Heures Cours/TD/TP/CF : 16/0/24/2 L évaluation du module «Modélisation 3D» s effectue sous la forme travaux pratiques et examen (sans documents). L évaluation du module «Rendu visuel (temps réel)» est basée sur la démonstration du jeu réalisé pendant le module. La note finale de l UV est la moyenne des évaluations de ses deux modules. - Maîtrise des aspects théoriques de la modélisation 3D - Prise en main d un modeleur 3D : Blender - Maitriser les aspects basiques d'un moteur de rendu à base d'opengl - Découvrir le squelette d'un jeu - Découvrir l'interaction par dispositifs classiques (clavier, souris) - Geometric modeling, Blender, Scene Graph, CSG, Brep, topologie, triangulations, Delaunay, courbes & surfaces, Lsystem, algorithmes, animation - Moteur de rendu, interaction, OpenGL, chargement des objets, animation Aucun Programme : - Module «Modélisation 3D» - 3 cours sur les fondements de la modélisation géométrique : Introduction + structures Scene Graph, CSG, complétude et algorithmes. - Brep, triangulations, topologie, Delaunay + courbes & surfaces - Autres géom. : Fractales/Lsystem, blob, particules, énumération - 3 TP : Blender - Module «Rendu visuel (temps réel)» - Pipeline graphique - Interaction - Rendu OpenGL - Chargement des objets, optimisation Supports de cours et bibliographie : Supports de cours : - Copie des slides + geomodeling.pdf - logiciel de rendu visuel fourni par l intervenant Bibliographie : - Geometric Modeling Michael MORTENSON -Wiley - Computer Graphics, principles and practice, Foley, Van Dam - Addison Wesley - Computational Geometry Algorithm & Applications, de BERG & al., Springer - R. Parent. Computer Animation: Algorithms and Techniques, Morgan Kaufmann, OpenGL Bible Dr. Marius Preda Intervenants
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