Ingénierie Numérique

Diplôme national de master orienté Génie Industriel.

Spécialité Management des Technologies interactives 3D (MTi3D).

Parcours Ingénierie Numérique.

Ce parcours peut être suivi en cursus étudiant ou en contrat professionnel

Institut

Institut Arts et Métiers de Chalon-sur-Saône

Objectifs

Pédagogiques et scientifiques

Devenir un spécialiste des méthodes et outils de la chaîne numérique pour la gestion du cycle de vie d’un produit
Maîtriser la conception d’interfaces 3D et l'interaction multi-sensorielle pour l'immersion virtuelle dans tous les domaines d'application
Maîtriser l’intégration de l’humain dans la boucle pour assurer une expérience utilisateur efficace
Savoir développer une démarche scientifique

Professionnels et débouchés

Devenir un spécialiste des technologies du numérique pour la transition numérique et l’industrie 4.0
Maîtriser le développement de projets innovants dans le numérique
Susciter la création de startups à partir d’idées innovantes dans le domaine du numérique

Compétences acquises

Savoir mettre en œuvre un dispositif de réalité virtuelle et de réalité augmentée
Savoir mettre en œuvre une application permettant de répondre à un besoin industriel
Savoir mettre en œuvre un protocole expérimental de validation de méthodes et outils de réalité virtuelle/réalité augmentée (savoir développer une démarche scientifique)
Savoir développer et gérer un projet de recherche et développement, en lien avec des entreprises

Programme

Structure (semestre de cours, semestre de projet/stage…)

Master 1 : 2 semestres de cours totalisant 677h de cours dont 300h de projets en autonomie, puis stage technique de 3 mois
Master 2 : 1 semestre de cours totalisant 457h de cours dont 195h de projets en autonomie, puis stage recherche de 6 mois
Pour les deux années : séminaires professionnels et scientifiques toutes les semaines

Master 1

UE 1 - Outils logiciels (98h)

Algorithmique - Introduction à l'algorithmique
Programmation orientée objet - Eléments pour la programmation en C++/C# utiles au développement d'applications
Traitement d'images - Concepts fondamentaux du traitement d’images numériques et développement en Python via des bibliothèques comme OpenCV

UE 2 - Sciences de l'ingénieur (69h)

Electronique et prototypage rapide - Programmation d'une carte électronique Arduino et introduction aux outils de prototypage rapide
Introduction à l’intelligence artificielle (IA) – Découvert des concepts fondamentaux et les domaines d’application de l’intelligence artificielle et leur mise en pratique par la programmation en Python
Mathématiques – Eléments de base nécessaires à l’informatique graphique, au traitement d’image et à l’IA.
Numérisation 3D - Introduction aux techniques et aux technologies de numérisation 3D

UE 3 - Environnements virtuels (104h)

Modélisation 3D - Utilisation de logiciels de modélisation d'objets virtuels pour du rendu temps réel à l'aide de logiciels dédiés
Programmation 3D temps réel - Création d'applications 3D temps réel interactives en utilisant Unity3D
Interfaçage en RV & RA – Développement d’interfaces interactives et immersives en utilisant des casques de RV/RA, smartphone et tablette.
Système de vision et réalité virtuelle (RV) - Les principes fondamentaux des systèmes de vision dans le contexte de la réalité virtuelle

UE 4 - Méthodes (40h)

Analyse de la valeur - Principes sur une méthode de compétitivité, organisée et créative, visant à la satisfaction du besoin de l'utilisateur, par une démarche spécifique de conception, à la fois fonctionnelle, économique et pluridisciplinaire
Design et innovation - Ouverture sur l'innovation par le design
Ingénierie de l'innovation - Bases sur la créativité et les méthodes permettant de rester compétitif par l'innovation technologique
Entrepreneuriat - Principes pour créer sa propre activité à partir d'une idée innovante

UE 5 - Management et communication (66h)

Anglais technique et préparation au TOEIC - Approfondissement de l'anglais pour l'ingénieur
Communication professionnelle - Méthodes pour se vendre et convaincre un client
Management d'équipe - Méthodes pour prendre en compte l'aspect humain au travail par le développement du relationnel

UE 6 - Projets

Projet Réalité virtuelle - Développement d'une interface de réalité virtuelle simple couplée.
Projet Junior - Développement d'une application fonctionnelle sur un sujet défini.
Projet Chal'enge - Défi consistant à développer en 2 semaines une application fonctionnelle en partenariat avec une entreprise de la région Bourgogne-Franche-Comté, présentation devant un jury d'entreprises et d'élus du Grand Chalon.

Master 2

UE 1 - Méthodologie de recherche (57h)

Méthodologie approche scientifique - Définition et rôle du chercheur, définition d'une problématique scientifique, compréhension et présentation d'un article scientifique
Etude expérimentale pour la réalité virtuelle - Mise en place d'expérimentations en réalité virtuelle
Analyse de données - Outils d’analyse statistique (moyenne, écart-type, ANOVA, ACP, ...) pour l’analyse de données après expérimentations utilisateur

UE 2 - Imagerie 3D et immersion (45h)

Systèmes de vision - Compréhension des principes des systèmes de vision et connaissances essentielles pour la réalité augmentée
Interactions multi-sensorielles - Etudes des différentes modalités sensorielles permettant d'augmenter l'interaction en environnements virtuels
Réalité virtuelle : principes et applications - Méthodes permettant l’utilisation des technologies de réalité virtuelle la plus adaptée possible à l’application recherchée et en prenant en compte les schémas de perception de l’homme
Réalité augmentée – Principes techniques de la réalité augmentée et leur implémentation en Python
Rendu d’image – Pipeline du rendu des images numériques et leurs mises en œuvre en Python

UE 3 - Modélisation numérique et outils (71h)

Intelligence artificielle - concept, méthodes et outils en intelligence artificielle, niveau avancé
Modélisation 3D - Modélisation d'un objet virtuel pour du rendu temps réel à l'aide de logiciels dédiés
Programmation 3D temps réel - Utilisation avancée d'Unity 3D, l'éditeur de scène 3D pour réaliser une application interactive et immersive. Découverte d'un deuxième moteur de jeu, Unreal Engine.

UE 4 - Connaissance de l'entreprise et langue (32h)

Stratégie de l'entreprise et marketing - Montrer que les techniques marketing sont particulièrement utiles à l’ingénieur pour réussir à gérer des caractéristiques récurrentes sur les marchés technologiques
Anglais scientifique - Maîtrise de l'anglais pour la recherche

UE 5 - Projets (195h)

Projet sénior - Développement d'une application fonctionnelle sur un sujet défini. Réalisé en binôme
Projet Chal'enge - Défi consistant à développer en 2 semaines une application fonctionnelle pour une entreprise de la région Bourgogne-Franche-Comté, présentation devant un jury d'entreprises et d'élus du Grand Chalon. Réalisé en groupe avec étudiants de M1

UE C1 - Perception et interaction en environnement virtuel (25h)

Cognition du couplage Perception-Action – Introduction générale au contrôle moteur humain
Interactions sonores – Concepts fondamentaux liés au son et à son utilisation dans les interfaces interactives et immersives
Systèmes interactifs multisensoriels - Différents systèmes interactifs et études des différentes modalités sensorielles permettant d'augmenter l'interaction en environnements virtuels

UE C2 - Virtualisation industrielle (32h)

Ligne de production – Application des technologies en RA/RV aux lignes d’assemblage.
Construction de bâtiments – Application des technologies en RV/RA dans le domaine des bâtiments.

Principaux animateurs scientifiques et pédagogiques de l’expertise

Enseignants-chercheurs de l’Institut
Ingénieurs de développement de l’Institut
Intervenants extérieurs spécialistes du numérique, réalité virtuelle/réalité augmentée

Plateforme technologique associée

Plateau technique de l’Institut : système immersif de type CAVE, casques de réalité virtuelle et réalité augmentée, dispositifs d’interaction et à retours d’efforts, 1 simulateur dynamique de conduite
Equipe d’ingénieurs de développement de l’Institut

Modalités d’évaluation

Examens oraux et écrits
Réalisations techniques des applications des connaissances acquis en cours
Rapports et soutenances de projets
Rapports et soutenances de stages

Modalités de validation

Par année

10/20 de moyenne pour chaque UE (idem pour les stages)
10/20 de moyenne pour l’ensemble de l’année

Modalités pédagogiques

Présentiel pour les cours théoriques
Autonomie pour les projets avec accès aux équipements de l’Institut

Atouts de la formation

Formation unique en France sur un domaine en plein essor
Taux d’embauche proche de 95% à l’issue de la formation (profils de plus en plus recherchés par les entreprises)
Accès à un large plateau technique unique en France
Formation basée sur la pédagogie par projets
Formation avec liens très forts avec le monde industriel dans des domaines d’applications très variés
Possibilités de partir à l’étranger pour les stages des deux années du master
Effectifs d’étudiants raisonnables (9 étudiants pour la 1re année et 14 pour la 2e année maximum) permettant un accompagnement personnalisé, en contact permanent avec l’équipe de recherche et de développement de l’Institut

Débouchés

Ingénieur projets en réalité virtuelle au sein de bureaux d’études
Chef de projet réalité virtuelle/réalité augmentée
Ingénieur Recherche et Développement
Responsable de plateforme collaborative d’immersion virtuelle au sein de grands groupes industriels
Entrepreneur (créateur de startups dans le numérique, avec le support de Pépite BFC, DECa BFC et l’incubateur d'Arts et Métiers)
Business developer réalité virtuelle/réalité augmentée
Docteur dans le domaine de la réalité virtuelle
Chercheur ou ingénieur dans des établissements publics (CEA, INRIA, CNRS, ...) ou privés (grands groupes industriels, PME)

Partenaires

Entreprises visées

Grands groupes (Renault, SAFRAN, Suez, …)
TPE, PME, ETI
Domaines d’applications variés (industrie 4.0, automobile, aéronautique, bâtiment, formation, santé, social, …)

Exemples d’offres de stage proposées / de projets menés

Stages

Simulateur de vertige pour les futurs monteurs (avec Enedis)
Simulateur d’entraînement pour les médecins (avec CHU Dijon)
Applications de réalité virtuelle et réalité augmentée pour la formation des étudiants
Immersion virtuelle pour l'aide à la conception (avec I2M)
Interactions et Collaboration en Réalité Mixte (CapGemini)
Réalité augmentée pour la maintenance en aéronautique (avec SAFRAN)

Projets

Application sur la sensibilisation à la précarité énergétique (avec CD71)
Situation virtuelle du processus de démarrage d’une ligne de fabrication (avec Gerresheimer)
Formation CACES conduite chariot en réalité virtuelle (avec EFCO Formation)
Application permettant de choisir l’emballage à partir de la photo de l’objet (avec Groupe La Poste)
Application immersive de sensibilisation aux risques dans une usine (avec Saint Gobain)

Critères d’admission

Niveau requis

M1 : niveau licence 3 ou équivalent dans le domaine scientifique (informatique, conception, mathématiques appliquées) provenant du cursus universitaire, d'une école d'ingénieur ou issu d’une validation des acquis de l’expérience (VAE)
M2 : niveau master 1 ou équivalent dans le domaine scientifique (informatique, conception, mathématiques appliquées) provenant du cursus universitaire, d'une école d'ingénieur ou issu d’une validation des acquis de l’expérience (VAE)

Niveau international équivalent

M1 : niveau bachelor
M2 : niveau master of science

Niveau en français : Niveau B2 minimum

Niveau en anglais : Niveau B1 minimum

Informations pratiques

Langue de cours : Français avec supports de cours en anglais (cours adaptés en anglais si présence d’étudiants internationaux)

Calendrier (dates de début et de fin)

M1 : 2e semaine de septembre
M2 : 4e semaine de septembre

Nombre d’heures

M1 : 845h de cours dont 340h de projets, puis stage de 4 mois
M2 : 449h de cours dont 195h de projets, puis stage de 6 mois

Crédits ECTS : 60 par année

Lieu(x) de la formation : Institut de Chalon-sur-Saône (en M2, un cours de 12h est dispensé avec les étudiants de 3e année cursus ingénieur Arts et Métiers sur le campus de Cluny (à 50 km de Chalon-sur-Saône)