Ingénierie numérique

Master recherche mention Conception, industrialisation, risque, décision.

Spécialité Management des technologies interactives 3D.

Parcours Ingénierie numérique.

Campus

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 845h de cours dont 340h de projets en autonomie, puis stage industriel de 4 mois
Master 2 : 1 semestre de cours totalisant 449h 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 (120h)

Algorithmique - Introduction à l'algorithmique
Programmation orientée objet - Eléments pour la programmation en C++/C# utiles au développement d'applications
Traitement d'images - Eléments pour la reconnaissance d'objets par l'image

UE 2 - Sciences de l'ingénieur (60h)

Electronique et prototypage rapide - Programmation d'une carte électronique Arduino et introduction aux outils de prototypage rapide
Conception assistée par ordinateur - Conception de pièces mécaniques et d'assemblage par ordinateur en utilisant CATIA
Numérisation 3D - Introduction aux techniques et aux technologies de numérisation 3D
Systèmes haptiques - Technologies de retour d'efforts pour l'interaction en réalité virtuelle

UE 3 - Environnements virtuels (132h)

Infographie 2D - Utilisation de logiciels d'infographie 2D tels que Photoshop et Illustrator
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
Réalité augmentée - Introduction aux techniques et aux technologies pour la création d'applications interactives de réalité augmentée

UE 4 - Méthodes (78h)

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
Méthode Agile - Bases sur les pratiques de projets de développement informatique pour l'optimisation de développement d'applications
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
Scénographie - Bases sur l'organisation d'un espace

UE 5 - Management et communication (115h)

Anglais technique et préparation au TOEIC - Approfondissement de l'anglais pour l'ingénieur
Communication professionnelle - Méthodes pour se vendre et convaincre un client
Support de communication - Principes de base pour réaliser une bonne communication d'un produit ou d'un service
Management d'équipe - Méthodes pour prendre en compte l'aspect humain au travail par le développement du relationnel
Conférences industrielles et visites d'entreprises - Découverte de métiers et d’applications de la réalité virtuelle

UE 6 - Projets

Projet Réalité virtuelle - Développement d'une interface de réalité virtuelle simple couplée. Réalisé en binôme
Projet junior - 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 en partenariat avec une entreprise du Grand Chalon et la CCI, présentation devant un jury d'entreprises et d'élus du Grand Chalon. Réalisé en binôme

Master 2

UE 1 - Méthodologie de recherche (36h)

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 (37h)

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 de la réalité augmentée

UE 3 - Modélisation numérique et outils (34h)

Modélisation 3D - Modélisation d'un objet virtuel pour du rendu temps réel à l'aide de logiciels dédiés
Programmation 3D temps réel - Utilisation d'un éditeur de scène 3D pour réaliser une application interactive avec éléments pour la programmation en C++/C# utiles au développement d'applications
Interfaçage en réalité virtuelle - Principes pour faire fonctionner une application dans un environnement de visualisation (CAVE, casques, ...)

UE 4 - Connaissance de l'entreprise (58h)

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
Conférences industrielles et visites d'entreprises - Découverte de métiers et d’applications de la réalité virtuelle
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 du Grand Chalon, présentation devant un jury d'entreprises et d'élus du Grand Chalon. Réalisé en binôme avec étudiants de M1

UE C1 - Interaction homme-machine (12h)

Systèmes interactifs - Différents systèmes interactifs autres que ceux utilisés en réalité virtuelle, par exemple les robots et les environnements intelligents, ainsi que les différentes techniques d'interaction avec ces systèmes
Interfaces et interactions homme-machine - Fondements théoriques et maîtrise des techniques de développement des interfaces homme-machine avec applications dans le domaine de la réalité virtuelle

UE C2 - Perception en environnement virtuel (24h)

Perception en immersion - Bases sur les différents principes de la perception en environnement virtuel
Cognition du couplage Perception-Action - Introduction générale au contrôle moteur humain
Perception de mouvement et simulation de conduite - Lien entre réalité virtuelle/réalité augmentée et simulation automobile, enjeux des technologies numériques dans la conception automobile

UE C3 - Maquette numérique (41h)

Chaîne numérique pour la réalité virtuelle/réalité augmentée - Fondements de la virtualisation
Préparation de la maquette numérique pour la réalité virtuelle/réalité augmentée - Opérations pour rendre une maquette numérique exploitable en réalité virtuelle/réalité augmentée
Techniques de maillage - Introduction aux méthodes et ses implémentations pour le traitement du maillage
Animation de la maquette numérique - Permettre la réalisation d’animations de systèmes physiques/mécaniques

Principaux animateurs scientifiques et pédagogiques de l’expertise

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

Plateforme technologique associée

Plateau technique de l’Institut Image : 400 m² avec 2 systèmes immersifs de type CAVE (4 et 5 faces, à l’état de l’art technologique), casques de réalité virtuelle et réalité augmentée, dispositifs d’interaction et à retours d’efforts, 2 simulateurs dynamiques de conduite
Equipe d’ingénieurs de développement de l’Institut Image

Modalités d’évaluation

Examens oraux et écrits
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 Image

Atouts de la formation

Formation unique en France sur un domaine en plein essor (marché en croissance exponentielle estimé à 100 Mds $ d’ici 2022)
Taux d’embauche proche de 95% à l’issue de la formation (profils de plus en plus recherchés par les entreprises)
Accès à un plateau technique de 400 m² 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 le stage de master 2
Effectifs d’étudiants raisonnables (15 étudiants par année maximum) permettant un accompagnement personnalisé, en contact permanent avec l’équipe de recherche et de développement de l’Institut Image

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 Nicéphore Cité et l’incubateur de l’ENSAM)
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)