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Aujourd’hui — 25 août 2019Linux

The Enlightenment Desktop Scores Its First Major Release in 2 Years

enlightenment E22 desktop screenshotA brand new version of Enlightenment is now available to download and features a modest set of improvements, including better Wayland support.

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Distribution Release: EasyOS 2.1

Barry Kauler has announced the release of EasyOS 2.1. EasyOS is an experimental Linux distribution which uses many of the technologies and package formats pioneered by Puppy Linux. The distribution features custom container technology called Easy Containers which can run applications or the entire desktop environment in a....

Glimpse is the G-Rated GIMP Fork We All, Er, Apparently Need…

NSFW GIMPGlimpse image editor is a direct fork of The GIMP that rebrands the raster graphic editing tool with a new name to make it more accessible.

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Top 20 Best Notepad++ Alternatives for Linux in 2019

Notepad++ is arguably the most popular source code editors among users of the Microsoft Windows systems. It replaced the legacy Notepad editor around 15 years back and since then has been the subject of constant admiration. The software enjoys widespread popularity due to its lightweight footprint, flexible features, and hard to match performance. Thankfully, Linux […]

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Agenda du Libre pour la semaine 35 de l’année 2019

Calendrier Web, regroupant des événements liés au Libre (logiciel, salon, atelier, install party, conférence), annoncés par leurs organisateurs. Voici un récapitulatif de la semaine à venir. Le détail de chacun de ces dix événements (Belgique : 1, France : 9) est en seconde partie de dépêche.

Sommaire

[BE Namur] La bataille du Libre - Le 26 août 2019 de 07h00 à 23h59.

Projection-débat organisée par les CÉMÉA lors des Rencontres de l’Education Nouvelle, en présence du réalisateur

[FR Quimper] Entrée Libre 3 jours de conférences et d’ateliers - Du mardi 27 août 2019 à 10h00 au jeudi 29 août 2019 à 18h00.

Pour comprendre Internet, découvrir les logiciels libres et protéger sa vie privé

Organisée par et au Centre des Abeilles à Quimper, les 27-28-29 aout 2019, en partenariat avec Linux Quimper et Penn Ar Web

Plus de renseignements sur https://iloveframasoft.frama.site/

Pourquoi cet événement Cela fait 10 ans que le Centre des Abeilles, avec l’aide technique de Linux Quimper, assure et a assuré la distribution gratuite de plus de 2 200 ordinateurs, déclassés par des administrations ou des entreprises, et reconfigurés avec des logiciels libres autour du système GNU/Linux. C’est donc pour cet anniversaire qu’est née l’idée de créer Entrée Libre

À qui cela s’adresse t’il
À toute personne utilisant un ordinateur (fourni ou non par le Centre des Abeilles) portant un intérêt pour ces sujets et/ou souhaitant s’y initier.
Les conférences et ateliers seront gratuits et ouverts à tout public, sans distinction d’âge et de sa connaissance du sujet.

Pour quoi faire
L’ objectif de cet événement est d’aider les participants à utiliser leur ordinateur (ainsi que leurs autres équipements reliés à internet comme par exemple les smartphones)
À se réapproprier leur utilisation du numérique notamment en évitant de voir leurs données personnelles faire l’objet d’un commerce
En découvrant ce que devrait réellement être internet.

Qu’est ce que c’est internet avec Stéphane Bortzmeyer // Mardi 27 août 10h30
Une grande partie des activités humaines se déroule aujourd’hui sur l’Internet. On y fait des affaires, de la politique, on y bavarde, on travaille, on s’y distrait, on drague… L’Internet n’est donc pas un outil qu’on utilise, c’est un espace où se déroulent nos activités. »
Après un passage à Quimper en Septembre, Pour nous parler de notre vie privée sur le Web. Stéphane Bortzmeyer revient nous voir pour nous expliquer ce qu’est Internet.

Numérique et intimité biologique avec Xavier Coadic // Mardi 27 août à 14h
Xavier Coadic va venir nous parler des traces biologiques que nous laissons traîner sur Internet.

Problématique des données de santé avec Djelouze // Mardi 27 août à 15h
Djelouze va venir nous parler de ce sujet qui nous interpelle de plus en plus. Qui donc peut accéder à nos données médicales

Exodus Privacy ( application pour smartphone ) par MeTal_Pou // Mardi 27 août 16h
Pour nous aider à comprendre ce qui se cache derrière les applications installées dans nos smartphones

INFINI par Denis Dordoigne // Mercredi 28 août 11h
L’association INFINI (INternet FINIstère) est née de la volonté de quelques amis de la région Brestoise, désireux de faire partager leur passion de l’informatique et des réseaux. Son but est de promouvoir le développement du réseau Internet à des fins non commerciales. Elle s’adresse aux particuliers, aux autres associations ainsi qu’aux collectivités locales et territoriales

Mais pourquoi le Libre c’est mieux par Denis Dordoigne Mercredi 28 août 15h
April: en novembre 1996, des étudiants du laboratoire informatique de l’Université Paris VIII de Saint Denis créent l’ association April (Association pour la Promotion et la Recherche en Informatique Libre) dont le but est de promouvoir le logiciel libre en France.

Caliopen par Lanza // Mercredi 28 août à 14h
La messagerie libre qui vous aide à protéger votre vie privée et regroupe tous vos services de messagerie habituels.
Lanza est développeur front-end, chez Caliopen, c’est donc lui nous expliquera son fonctionnement

Internet et nos libertés. La Quadrature du Net par Mindiel // Mercredi 28 août à 16h
Mindiel, membre de la Quadrature du Net va venir nous expliquer comment fonctionne l’association, et tout le travail qu’elle fait pour défendre nos libertés, Ainsi que ce que nous pouvons faire pour nous protéger.

Qu’en est il de nos données lorsque l’on utilise un moteur de recherche par Tristan Nitot // Jeudi 29 août à 14h
Lorsque l’on parle de moteurs de recherche, il y a encore beaucoup de confusions entre les méta-moteurs qui se contentent d’afficher des résultats fournis par d’autres dans une interface différente, et les moteurs de recherche indépendants tel que Qwant. C’est ce que nous allons voir avec la conférence de Tristan Nitot

Dégooglisons internet et faisons plus encore par Tcit // jeudi 29 à 15h
Tcit l’un des salariés de la célèbre association Lyonnaise Framasoft

Et des ateliers animés par Xavcc, Maiwann, TkPx, metal_pou, Denis Dordoigne et P.Y
Mais pour faire quoi…

  • Tous les jours, pour démarrer la journée, pour la finir ou pour accompagner les conférences
  • Discussion libre
  • Pour grands débutants qui ne savent pas ce qu’est le libre, ou alors qui ne savent pas du tout par où commencer
  • Contribatelier on vient essayer des applications et on ramène les problèmes aux développeurs si besoin, on apprend ce qu’est contribuer à un logiciel
  • Traduction de Logiciels en breton
  • Réseaux sociaux découverte de résaux dits sociaux autres que facebook et twitter
  • Faire passer les services de son téléphone des GAFAM vers le Cloud
  • Café vie privé utiliser une boite mail sécurisée qui permet d’envoyer des messages chiffrés (mode facile Protonmail, mode difficile:Thunderbird + enignail), utiliser un gestionnaire de mot de passe, configurer la confidentialité de son smartphone

Et pour ceux qui veulent aller plus loin, en installant GNULinux sur leur ordinateur
Install-Party le samedi 30 aout de 14h à 18h
Ce sera l’occasion de découvrir, tester et installer sur son ordinateur personnel le système GNU/Linux avec l’aide des bénévoles de Linux Quimper

[FR Treffieux] Découverte Utilisation du système Access DV Linux - Le 27 août 2019 de 15h00 à 17h00.

Découverte avec un petit groupe, seniors ou non, avec un fort accompagnement humain et aide individualisée.

Utilisation du système Access DV Linux, simple, gratuit et sans virus. Possibilité d'ateliers informatique réguliers, gratuits.

Nous avons déjà accompagné plus de 200 personnes avec succès.

[FR Le Mans] Permanence du mercredi après-midi - Le 28 août 2019 de 13h00 à 17h00.

Présentation, initiation et maintenance des logiciels libres.

Remplacement  de Windows par GNU/Linux et formation gratuite.

Venez nombreux

Entrée Libre, tout public.

[FR Toulouse] Rencontres Tetalab - Le 28 août 2019 de 20h30 à 23h30.

Rencontre hebdomadaire des hackers et artistes libristes Toulousains.

Ouvert au public tous les mercredi soir.

Venez nombreux.

[FR Rezé] Groupes d’Entraide Mutuelle - Le 29 août 2019 de 16h00 à 18h00.

Accompagnement informatique

Groupes d’Entraide Mutuelle

Comment passer son ordinateur sous Linux Comment installer son imprimante sous Linux Comment retrouver ses usages sur logiciels libres Comment fonctionne un ordinateur Comment entretenir soi-même son ordinateur
Venez poser vos questions lors du GEM hebdomadaire Les adhérent-e-s et l’équipe de Nâga répondent aux questions de chacun-e sur le matériel, Linux et les Logiciels Libres.

Tarif

  • GEM pour 3 mois 20
  • GEM pour 1 an 50 ou gratuit pour les personnes ayant adhéré à l'association avec l’acquisition d’un ordinateur.

Horaire

[FR Papeete] Rencontre mensuelle OSM PF - Le 29 août 2019 de 19h00 à 22h00.

Réunion mensuelle OSM PF autour d'un verre

Au programme

Nouvelles sur le projet d'intégration des données du SAU dans OSM

Nouvelles sur le projet de cartographie de l'accessibilité (Violaine)

FOSS4G SOTM Oceanie 12-15 nov à Wellington

… sujets spontanés, autres idées…

Ce temps est ouvert à tout le monde curieux, cartographes, libristes ou autres

[FR Châteaubriant] ADVL au forum des associations - Le 31 août 2019 de 10h00 à 17h00.

Présentation du système AccessDV Linux, et des ateliers de formation, gratuits, qui seront renouvelés à partir du 1er septembre 2019 dans toutes les communes, par petits groupes, seniors ou non, avec un fort accompagnement humain et aide individualisée.

Nous avons déjà accompagné plus de 200 personnes avec succès.

[FR Lille] Informatique libre au village solidaire de la braderie - Du samedi 31 août 2019 à 10h00 au dimanche 1 septembre 2019 à 18h00.

Informatique libre au village solidaire de la braderie

Plusieurs collectifs d'informatique libre oeuvrant dans la métropole se joignent au Café Citoyen pour tenir un stand d'information durant la grande braderie, qui aura lieu le week-end du 31 août et 1er décembre, sur la place du vieux marché aux chevaux.

Parmi les collectifs présents à notre stand

  • l'April, association de sensibilisation et défense du logiciel libre.
  • Chtinux, groupe d'utilisateurs et utilisatrices de systèmes d'exploitation libres.
  • ClissXXI, coopérative d'informatique libre, social et solidaire
  • CLX, groupe d'utilisateurs et utilisatrices de systèmes d'exploitation libres.
  • Mycélium, association travaillant à la mise en place d'un Fournisseur d'Accès Internet, membre de la Fédération FFDN.
  • Raoull, nouvelle association oeuvrant à la mise en place de services internet décentralisés, au sein des CHATONS.

Que vous soyez un(e) geek déjà convaincu(e), ou au contraire que vous trouviez l'outil trop emprisonnant et cherchiez des échappatoires, n'hésitez pas à passer à notre stand pour vous informer, nous rencontrer en chair et en os, et récupérer des flys et autres goodies.

Bonne braderie

[FR Quimper] Install-Party - Le 31 août 2019 de 14h00 à 18h00.

Le samedi 31 aout 2018 de 14h à 18h le Centre des Abeilles 4 rue Sergent Le Flao à Quimper (plan d’accès) invite Linux Quimper à organiser une Install Party.

Une install-party, c‘est l’occasion de découvrir, tester et installer sur son ordinateur personnel le système GNU/Linux alternative libre, complète et gratuite, aux systèmes Mac et Windows.

Des bénévoles, utilisateurs des diverses distributions de GNU/Linux, seront là pour vous aider, conseiller, partager leurs connaissances.

Cette journée sera un temps de partage et d’échange. Si vous avez quelques connaissances du système GNU/Linux, n’hésitez pas à venir aider ces personnes qui désirent passez sous ce système libre et gratuit. Inscrivez-vous sur le forum de Linux Quimper

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Happy Birthday, Linux!

linux birthday cake jokeRun modprobe bithday-lib and launch init.bd because it’s that time of the year again: Linux’s birthday! The kernel that revolutionised computing turns an astonishing 28 years old on August 25, 2019. Last year we marked […]

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Hier — 24 août 2019Linux

The GPD MicroPC in 3 Minutes [Video Review]

GPD Micro PC with Ubuntu MATE reviewThe GPD MicroPC is a tiny, but impressive sub-notebook so I made a three minute YouTube video to show you what's cool, and what's not.

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G’MIC 2.7.0 : Une rentrée pleine de style pour le traitement d’images !

L’équipe IMAGE du laboratoire GREYC est ravie de vous annoncer la sortie (pour la rentrée ☺), de la version 2.7.0 de G’MIC (GREYC’s Magic for Image Computing), son cadriciel libre, générique, extensible, et sans doute un peu magique, pour le traitement des images.

teaser

La dernière dépêche LinuxFr.org sur ce logiciel libre avait été publiée, il y a un an, en août 2018. C’est donc l’occasion pour nous de résumer les nouveautés et les événements importants qui ont marqué la vie du projet le long de ces douze mois écoulés. Attachez vos ceintures, la route est longue et pleine de surprises !

Sommaire

N. D. A. : cliquez sur les images de la dépêche pour en visualiser des versions à meilleure résolution.

1. G’MIC en 300 mots

G’MIC est un logiciel développé depuis plus de 10 ans maintenant, principalement en C++, par deux membres de l’équipe IMAGE du GREYC : Sébastien Fourey et David Tschumperlé. Il est distribué sous licence libre CeCILL. Le GREYC est un laboratoire de recherche public français situé à Caen, spécialisé en sciences du numérique et chapeauté par trois tutelles : le CNRS, l’Université de Caen, et l’ENSICAEN. L’équipe IMAGE, l’une des sept équipes du laboratoire, est composée de chercheurs, d’enseignants‐chercheurs, de doctorants et d’ingénieurs, tous spécialisés dans les domaines de l’algorithmique et des mathématiques du traitement d’images.
G’MIC logoFig. 1.1 : logo du projet G’MIC, framework libre pour le traitement d’images, et sa mascotte « Gmicky » (réalisée par David Revoy).

G’MIC se veut multiplateforme (GNU/Linux, MacOS, Windows…). Il fournit un ensemble varié d’interfaces utilisateur pour la manipulation de données images génériques, à savoir des images ou des séquences d’images hyperspectrales 2D ou 3D à valeurs flottantes (ce qui inclut de fait les images couleur « classiques »). Environ un millier de fonctions différentes de traitement sont déjà disponibles, nombre extensible à l’infini puisque les utilisateurs ont la possibilité de développer et d’ajouter leurs propres fonctionnalités via l’utilisation d’un langage de script intégré.

Les interfaces utilisateurs de G’MIC les plus utilisées sont : la commande gmic, exploitable en ligne de commande (complément indispensable à ImageMagick ou GraphicsMagick), le service Web G’MIC Online, mais surtout, le greffon G’MIC-Qt, qui est accessible pour les logiciels grand public d’édition d’images GIMP, Krita et Paint.net, et qui permet de les enrichir de plus de 500 filtres et effets différents à appliquer sur des images.

Greffon G’MIC-Qt Fig.1.2 : le greffon G’MIC-Qt, en version 2.7.0, aujourd’hui l’interface utilisateur du projet G’MIC la plus téléchargée.

Grâce à son architecture extensible, de nouveaux filtres de traitement d’images apparaissent régulièrement dans G’MIC, et c’est justement des derniers arrivés dont nous allons parler dans la suite de la dépêche.

2. Donner du style à ses images

G’MIC s’est doté récemment d’un filtre étonnant de transfert de style entre images, accessible depuis le greffon G’MIC-Qt, sous l’entrée « Artistic / Stylize ». Le concept du transfert de style est simple à appréhender : on cherche à transformer une image (typiquement une photographie) en lui transférant le style d’une autre image (par exemple une peinture).

Principe du transfert de style Fig.2.1 : principe du transfert de style entre deux images.

L’implémentation effective d’un tel objectif est, quant à elle, relativement complexe. L’algorithme doit être capable de recomposer la photographie originale en « empruntant » des pixels à l’image de style et en les agençant intelligemment, tel un puzzle à reconstruire, pour coller au mieux au contenu des données à reproduire, en termes de contours, couleurs et textures. La facilité de la tâche dépend donc du niveau de compatibilité entre l’image et le style choisi. En traitement d’images, la plupart des implémentations existantes des méthodes de transfert de style se basent sur des réseaux de neurones convolutionnels, plus particulièrement des réseaux antagonistes génératifs (GAN).

G’MIC implémente le transfert de style de manière différente (sans se baser sur des réseaux de neurones, l’article scientifique détaillant l’algorithme utilisé est en cours de rédaction!). Cette méthode est parallélisable et peut donc bénéficier de tous les cœurs de calculs présents sur la machine de l’utilisateur. Le temps de calcul dépend naturellement de la résolution de l’image à transformer, et de la précision de la reconstruction souhaitée. Sur un PC standard à 4 cœurs, comptez quelques dizaines de secondes pour des images à petite résolution (par ex. 800x800), à plusieurs minutes pour des images de tailles plus importantes.

Comme on peut l’imaginer, c’est un filtre très polyvalent, puisque l’on peut appliquer sans contraintes n’importe quel style sur n’importe quelle image d’entrée. Quelques peintures célèbres sont accessibles par défaut dans le filtre, afin de disposer de styles prédéfinis.

Filtre ’Artistic / Stylize’ _Fig.2.2 : filtre « Artistic / Stylize », tel qu’il apparaît dans le greffon G’MIC-Qt, avec ses nombreux paramètres à régler !

Soyons honnêtes, il n’est pas toujours facile d’obtenir des résultats satisfaisants dès le premier jet. Il faut en général bien choisir ses images de départ, et jouer avec les nombreux paramètres disponibles pour affiner le type de rendu généré par l’algorithme. Néanmoins, le filtre est capable de générer de belles images, comme celles illustrées ci-dessous (la photo originale est visible en haut à gauche, le style choisi en haut à droite, et le résultat du transfert de style en bas). Imaginez surtout le temps que cela prendrait à un graphiste de réaliser ces transformations « à la main » !

Stylisation Mondrian Fig.2.3 : stylisation d’une photo de voiture à partir du tableau « Arbre argenté » de Piet Mondrian.

Stylisation Kandinsky Fig.2.4 : stylisation de la photo de voiture à partir du tableau « Jaune-rouge-bleu » de Vassily Kandinsky.

Stylisation Hokusai Fig.2.5 : stylisation de la photo de voiture à partir du tableau « La Grande Vague de Kanagawa » d’Hokusai.

Stylisation par hachures Fig.2.6 : stylisation d’une photo de chat à partir d’un dessin hachuré.

Stylisation Mondrian-2 Fig.2.7 : stylisation d’une photo de bouteilles à partir du tableau « Arbre rouge » de Piet Mondrian.

Stylisation Picasso Fig.2.8 : stylisation de la photo de bouteilles à partir du tableau « Le réservoir - Horta de Ebro » de Pablo Picasso.

D’autres exemples de stylisation d’images sont visibles sur la galerie d’images, dédiée à ce filtre. G’MIC est à notre connaissance, le seul logiciel de traitement d’images « grand public » proposant actuellement un filtre de transfert de style générique, où des images de style quelconques peuvent être choisies.

(Second degré activé : attendons encore une dizaine d’années, et ça sera peut-être disponible dans Photoshop !)

Dernière expérience amusante : récupérez une photo de tête d’Alien, façon Roswell, et choisissez ensuite une image provenant de l’ensemble de Mandelbrot comme image de style. Utilisez le filtre de transfert pour générer une image façon « fractale » de votre tête d’Alien. Puis, faites croire au monde entier que l’ensemble de Mandelbrot contient la preuve mathématique de l’existence des extra-terrestres… ☺

Stylisation Mandelbrot Fig.2.9 : Breaking News! Une tête d’Alien a été trouvée dans l’ensemble fractal de Mandelbrot ! (si vous ne l’apercevez pas du premier coup d’œil, penchez la tête vers la gauche…)

Bref, vous l’aurez compris, ce filtre a un certain potentiel créatif pour les artistes de tout poil !

3. Déformation interactive et morphing

Cette année, G’MIC s’est également pourvu d’une implémentation de la méthode d’interpolation par RBF (Radial Basis Functions), qui permet d’estimer une fonction dense interpolée en dimension quelconque, à partir d’un ensemble connu d’échantillons localisés de manière éparse (et pas forcément sur une grille régulière). C’est une invitation à développer des filtres dont l’interaction utilisateur se résume principalement à l’ajout, la suppression ou le déplacement de points-clés sur des images, le travail d’interpolation des données représentées par ces points-clés étant dorénavant géré automatiquement par G’MIC.

C’est donc ce que nous avons fait, avec deux nouveaux filtres bénéficiant de cette interpolation RBF.

Tout d’abord, le filtre « Deformations / Warp [interactive] » qui, comme son nom l’indique, propose à l’utilisateur de déformer localement une image en créant-déplaçant des point-clés.

Déformation par points-clés’ Fig.3.1 : le nouveau filtre « Deformations / Warp [interactive] » permet de déformer interactivement des images, par exemple pour réaliser rapidement des caricatures à partir de photographies de portraits.

L’animation ci-dessous montre ce filtre interactif en cours d’utilisation, et illustre bien le comportement déformant de ces points-clés, qui peuvent être vus comme des points d’ancrage de l’image, qui sont déplacés de manière naturelle.

Déformation par points-clés - animation Fig.3.2 : illustration de l’interaction utilisateur dans le filtre de déformation de G’MIC, basée sur la création et le déplacement de points-clés.

(À l’attention de celles et ceux qui pourraient s’émouvoir du sort que nous faisons subir aux personnes dont les photos sont utilisées dans les figures ci-dessus et ci-dessous : tous ces portraits sont totalement artificiels, aléatoirement générés par des GAN via le site This Person Does Not Exist. Aucun préjudice moral en vue !).

Le grand avantage de l’interpolation RBF est de ne pas avoir à gérer explicitement une structuration spatiale entre les point-clés, par exemple par la définition d’un maillage (c'est-à-dire d’une « grille de déformation »). On obtient ainsi un plus grand degré de liberté dans les déformations possibles (voir Fig.3.3. ci-dessous). Et dans le même temps, on conserve un contrôle assez fin sur l’amplitude locale de déformation, puisqu’en ajoutant plus de points-clés « identités » autour d’une zone, on restreint naturellement l’amplitude de la déformation à l’intérieur de cette zone.

Déformation par points-clés - autre exemple Fig.3.3 : l’interpolation RBF permet de créer des déformations continues complexes, avec très peu de points-clés (ici, par inversion des positions des yeux droit/gauche, et seulement 4 points-clé utilisés).

Enfin, notons qu’une courte démonstration de ce filtre de déformation est visible dans cette vidéo Youtube.

Et pourquoi ne pas étendre le principe de cette interpolation à deux images, au lieu d’une seule ? C’est justement ce que propose un autre nouveau filtre « Deformations / Morph [interactive] » qui réalise un morphing entre deux images (situées sur deux calques séparés), avec la même technique d’interpolation, qui demande à l’utilisateur de placer uniquement des points-clés colorés en correspondance sur les deux images.

Filtre de morphing - positionnement des points-clés Fig.3.4 : le filtre « Deformations / Morph [interactive] » demande à l’utilisateur de positionner des points-clés indiquant des zones de correspondance entre deux images.

Sur l’exemple ci-dessus, des points-clés sont placés sur des endroits caractéristiques des deux visages (bout du nez, des lèvres, des sourcils, etc.). En pratique, cela ne prend pas plus de 5 minutes. Grâce à ces correspondances, l’algorithme en déduit une carte de déformation globale d’une image vers l’autre, et peut ainsi générer des images « mixées » où les éléments du visage restent relativement bien alignés.

Filtre de morphing - image intermédiaire Fig.3.5 : une des images intermédiaire générée pour le morphing entre les deux visages.

Par comparaison, voici ce qu’on obtiendrait en mélangeant simplement les deux images d’entrée entre elles, c’est-à-dire sans corriger la différence de localisation des éléments du visage entre les deux images. C’est pas joli joli !

Filtre de morphing - moyennage simple Fig.3.6 : un simple moyennage des images « Source » et « Destination » révèle les différences de localisation des éléments du visage.

Ainsi, le filtre de morphing est capable de générer rapidement un ensemble d’images intermédiaires, allant du visage « Source » au visage « Destination », séquence qui par la suite peut être sauvegardée sous forme d’animation.

Filtre de morphing - animation générée Fig.3.7 : animation obtenue après génération de l’ensemble des frames intermédiaires par le filtre de morphing de G’MIC.

Beaucoup d’autres cas d’utilisation de ce filtre de morphing sont envisageables. L’exemple suivant illustre son application pour synthétiser une animation à partir de deux photographies du même objet (un nain de jardin), mais prises avec des profondeurs de champ différentes.

Filtre de morphing - exemple du nain de jardin Fig.3.8 : deux photographies à profondeurs de champ différentes, avec le placement des points de correspondance réalisé par l’utilisateur.

Filtre de morphing - animation nain de jardin Fig.3.9 : animation obtenue après génération de l’ensemble des frames intermédiaires par le filtre de morphing de G’MIC.

Les utilisateurs et les utilisatrices de la ligne de commande seront potentiellement intéressés d’apprendre que ces deux filtres peuvent être testés très simplement à partir d’un shell, de la façon suivante :

$ gmic image.jpg x_warp
$ gmic source.jpg target.jpg x_morph

4. Toujours plus de transformations colorimétriques…

Depuis plusieurs années, G’MIC possède des filtres de transformations colorimétriques permettant, par exemple, de simuler le développement de photographies avec des pellicules argentiques, ou encore de donner des ambiances colorimétriques particulières à des images (ensoleillement, pluie, brouillard, lumière du matin, de l’après-midi, du soir, nuit, etc). Dans une précédente dépêche, nous avions déjà évoqué ces filtres, qui se basent essentiellement sur l’utilisation de CLUT 3D (Color Lookup Tables) pour la modélisation des transformations couleurs.

Une CLUT est tout simplement un tableau 3D qui fournit pour chaque couleur RGB existante, une couleur de remplacement à appliquer sur l’image.

Illustration d’une Color LUT 3D Fig.4.1 : modélisation d’une transformation colorimétrique par une « Color LUT 3D ».

L’intérêt principal de ces CLUTs, c’est la grande variété de transformations qu’elles permettent de représenter : elles peuvent en effet définir des fonctions de modifications de couleurs RGBRGB avec des variations absolument quelconques. La seule « contrainte » de ces méthodes, c’est que tous les pixels d’une image ayant la même couleur seront transformés en des pixels également de couleurs identiques.

Exemples de transformations basées CLUTs Fig.4.2 : illustration de la variété des transformations colorimétriques modélisables par des CLUT.

L’inconvénient, par contre, c’est que ces CLUT 3D sont des données relativement volumineuses. Quand on veut en proposer plusieurs centaines différentes dans un même logiciel (ce qui est le cas dans G’MIC), on se retrouve vite avec un volume de données important à installer. Pour illustrer ces propos, prenons l’exemple d’un autre logiciel libre, RawTherapee, qui propose sur son site de télécharger un pack additionnel de 294 fonctions CLUT, toutes stockées sous forme de fichiers .png dans une archive .zip d’une taille totale de 402 Mo. Même si on peut considérer que stocker quelques centaines de Mo n’est plus forcément bloquant de nos jours, ça reste une taille pénalisante pour une distribution rapide et légère de filtres colorimétriques basiques.

Cette année, nous avons donc effectué au GREYC, un travail de recherche et de développement important autour de cette problématique. Le résultat : un nouvel algorithme de compression (avec pertes imperceptibles) capable de générer des représentations binaires de CLUT avec des taux de compression moyen de plus de 99 %, relativement aux données déjà compressées sans pertes. L’idée générale est de déterminer un ensemble de points-clés couleurs optimal qui permette la reconstruction d’une CLUT (décompression) avec une erreur de reconstruction minimale. Stocker ces points-clés est alors incontestablement plus léger que de stocker l’ensemble des couleurs transformées.

Principe de la compression de CLUTs Fig.4.3 : principe de la compression de CLUT, par stockage d’un ensemble de points-clés bien choisi.

Actuellement, l’exploitation de cette méthode de compression originale nous permet de mettre à disposition pas moins de 763 CLUT dans le logiciel G’MIC, toutes stockées dans un fichier binaire de moins de 3 Mo !

Tous ces filtres de variations de couleurs ont été regroupés dans deux entrées distinctes du greffon G’MIC-Qt, à savoir « Colors / Simulate Film » (pour toutes les simulations de films argentiques), et « Colors / Color Presets » (pour toutes les autres transformations). Chacun de ces filtres propose des sous-catégories pour structurer l’accès aux différentes CLUT. À notre connaissance, cela fait de G’MIC, le logiciel de traitement d’images détenteur du record mondial du nombre de transformations couleurs proposées, et ce, en gardant une taille raisonnable.

Le lecteur, ou la lectrice, intéressé par les détails mathématiques de ces algorithmes de compression/décompression de CLUT, pourra consulter l’article que nous avons publié, ainsi que les transparents des présentations qui seront faites dans les prochains jours aux conférences sur le traitement d’images GRETSI’2019 (conférence nationale, à Lille) et CAIP’2019 (conférence internationale, à Salerne).

Transparents de présentation des algorithmes (en français) Fig.4.4 : transparents de présentation des algorithmes de compression/décompression de CLUT (ici, en français).

Notons, pour finir avec ce sujet, que nous avons mis en ligne une implémentation libre de cet algorithme de décompression de CLUT, en C++ (avec 716 CLUT incluses). Des discussions ont été également amorcées pour une intégration potentielle dans un module « Color LUT » du logiciel libre Darktable de développement de photos RAW .

5. Créer des palettes de couleurs par mélange de nuances

Parlons maintenant du filtre récent « Colors / Colorful Blobs » qui, ne le cachons pas, s’inspire directement du concept original de « Playful Palette » imaginé par l’équipe d’Adobe Research en 2017, et qui se destine aux artistes illustrateurs (dessinateurs et peintres numériques). L’objectif est de créer des palettes de couleurs, qui ne contiennent que quelques nuances principales (que l’on souhaite utiliser dans une illustration), mais aussi des ensembles de couleurs intermédiaires entre ces nuances, sous la forme de dégradés de couleurs. En piochant uniquement dans les couleurs présentées sur une telle palette, l’artiste préserve plus facilement la cohérence des teintes qui apparaissent dans son œuvre.

Filtre « Colors / Colorful Blobs » dans G’MIC-Qt Fig.5.1 : le filtre « Colors / Colorful Blobs » permet de créer des palettes de couleurs personnalisées, par mélange de nuances.

Comme illustré sur la figure ci-dessus, le filtre propose à l’utilisateur de déplacer des « blobs » colorés qui, en fusionnant les uns avec les autres, créent les dégradés de couleurs désirés. Le résultat du filtre est une image que l’artiste peut utiliser par la suite comme palette, pour piocher les couleurs dont il a besoin.

D’un point de vue purement technique, on utilise une technique de Metaballs (en 2D) pour la modélisation des taches de couleurs. On peut ajouter jusqu’à douze « blobs » distincts et choisir différents espaces de couleur (sRGB, RGB linéaire ou Lab) pour le calcul des dégradés. Le filtre exploite également les fonctionnalités récentes apportées au greffon G’MIC-Qt qui enrichissent l’interactivité utilisateur avec la fenêtre de prévisualisation (fonctionnalité que nous avions évoquée dans une précédente dépêche), tel que l’on peut le voir avec l’animation ci-dessous, montrant le filtre en cours d’utilisation directement depuis la fenêtre de prévisualisation du greffon (voir aussi cette vidéo, plus longue).

Filtre « Colors / Colorful Blobs » - utilisation interactive Fig.5.2 : illustration de l’interaction utilisateur avec le filtre de création de palettes de G’MIC, basée sur la création et le déplacement de « blobs » colorés.

Alors certes, ce filtre ne sera pas utile pour la plupart des utilisateurs de G’MIC. Mais avouez que c’est plutôt fun, non ?

6. Il y en a un peu plus, j’vous le mets quand même ?

Décrivons maintenant une sélection de quelques autres filtres et effets apparus durant l’année, peut-être un peu moins originaux que les précédents (pas forcément moins utiles !) mais qui témoignent d’un certain dynamisme du développement de G’MIC.

  • Tout d’abord, le filtre « ️Rendering / Symmetric 2D Shape » est d’une aide précieuse quand on souhaite dessiner des figures géométriques possédant des symétries angulaires.

Filtre « Rendering / Symmetric 2D Shape » - utilisation interactive Fig.6.1 : le filtre « Rendering / Symmetric 2D Shape » en action, dans le greffon G’MIC-Qt.

On peut subdiviser le plan jusqu’à 32 portions angulaires, chacune de ces portions pouvant accueillir au maximum six point-clés pour définir un profil de forme, ce qui permet de réaliser des rendus de formes potentiellement complexes et variées (tel le super-shuriken ci-dessous ☺).

Filtre « Rendering / Symmetric 2D Shape » - exemple complexe Fig.6.2 : exemple de figure symétrique complexe réalisable avec le filtre « Rendering / Symmetric 2D Shape ».

  • Le filtre « Degradations / Self Glitching » combine une image avec une version décalée d’elle-même, pour créer un effet de type Glitch art. On a le choix entre plusieurs opérations de combinaison bit à bit (Add, Mul, And, Or, Xor,…) et on peut régler la direction et l’amplitude du décalage, ainsi que divers autres paramètres de contrôle.

Filtre « Degradations / Self Glitching » Fig.6.3 : le filtre « Degradations / Self Glitching » aide à ruiner vos photos en toute simplicité !

Là encore, ce n’est pas un filtre qu’on utilisera forcément tous les jours ! Mais il a le mérite d’exister, et il a d’ailleurs été ajouté en réponse à une demande d’un utilisateur.

  • Dans le même style, le filtre « Degradations / Mess With Bits » applique certaines opérations sur les valeurs des pixels, vus comme des nombres binaires qu’il ne faut pas hésiter à triturer (décalage et inversion de bits par exemple). Toujours dans l’idée de simuler du Glitch art, bien entendu !

Filtre « Degradations / Mess With Bits » Fig.6.4 : le filtre « Degradations / Mess With Bits », ou comment transformer un adorable bambin en un monstre pustulant…

  • Le filtre « Degradations / Noise [Perlin] » implémente la génération du bruit de Perlin, un modèle de bruit très classique en synthèse d’images, utilisé notamment pour la génération de cartes d’élévations de terrains virtuels. On propose ici une version multi-échelle de l’algorithme original, avec jusqu’à quatre échelles de variations simultanées.

Filtre « Degradations / Noise - Perlin » Fig.6.5 : le filtre « Degradations / Noise [Perlin] » propose une implémentation multi-échelle du bruit de Perlin (illustré ici avec deux échelles de variations).

  • Le filtre « Frames / Frame [Mirror] » est aussi un effet réalisé « sur mesure », pour combler les besoins d’un utilisateur du greffon G’MIC-Qt. Ce photographe souhaitait pouvoir redimensionner ses photos pour obtenir un ratio précis largeur/hauteur, mais sans avoir à rogner ses images. La solution souhaitée était au contraire de rajouter des informations aux bords de l’image, par symétrisation, pour arriver au ratio désiré. C’est donc ce qu’accomplit ce filtre.

Filtre « Frames / Frame - Mirror » Fig.6.6 : le filtre « Frames / Frame [Mirror] » rajoute des pixels aux bords en symétrisant l’image.

  • Notons enfin l’arrivée prochaine d’un nouveau filtre de débruitage d’images avancé, dont le développement est en cours, par Iain Fergusson. Cela fait déjà plusieurs années que Iain contribue à G’MIC en expérimentant et proposant des filtres de débruitage originaux, et sa dernière réalisation semble vraiment très aboutie, avec des résultats prometteurs. Cette vidéo permet de voir ce filtre en action, et d’en apprendre un peu plus sur son fonctionnement.

Maintenant que cet inventaire des nouveaux filtres et effets notables de G’MIC se referme, il nous semble important de rappeler que, comme dans beaucoup de projets informatiques, cette partie visible de l’iceberg cache un ensemble de développements plus « bas niveau » (lui, invisible) réalisés au fil des jours afin d’améliorer les possibilités d’interaction du greffon G’MIC-Qt, ou encore les performances du langage de script interne (le langage G’MIC), avec lequel tous ces filtres et effets sont implémentés. Ces améliorations ou optimisations incrémentales de la base de code profitent à tous les filtres (même ceux déjà disponibles depuis plusieurs années) et représentent en pratique la majorité du temps de développement. Chers utilisateurs, ne vous étonnez donc pas si aucun nouveau filtre n’apparaît pendant un certain temps. C’est qu’on est sûrement en train d’ajouter des choses indispensables dans le cœur du logiciel !

7. Autres faits notables dans l’évolution du projet

Nous recensons ici d’autres nouvelles importantes qui ont rythmé la vie du projet, depuis août dernier.

7.1. Acceptation des dons

C’est une nouvelle essentielle pour nous : depuis mars 2019, le projet G’MIC est habilité à récolter des dons (par exemple via Paypal), pour aider à sa maintenance et son développement !

Animation de chatons mignons

C’est une bonne chose, car jusqu’à présent, nous n’avions pas de mécanisme simple à proposer, pour qu’un laboratoire de recherche public comme le GREYC puisse accepter des dons, en vue de soutenir le développement d’un logiciel libre tel que G’MIC, pourtant utilisé quotidiennement par plusieurs milliers de personnes à travers le monde (on dénombre entre 400 et 800 téléchargements quotidiens, rien que depuis le site du projet). Et nous n’avons d’ailleurs aujourd’hui aucune autre piste tangible pour financer ce logiciel, à long terme.

Ainsi, nous nous sommes associés à LILA (Libre comme l’Art), association loi 1901 qui accepte les dons, et les reverse au laboratoire sous forme de contrats de collaboration, pour le développement de G’MIC.

logo de l’association LILA Fig.7.1 : Logo de l’association LILA, qui récolte les dons pour le projet G’MIC.

C’est quelque chose qui a été en pratique un peu long à mettre en place, mais maintenant que le système est fonctionnel, on espère bénéficier de ces dons dans le futur pour aider le projet à se développer encore plus vite (l’utilisation possible des fonds est détaillée sur la page de donations, ceci étant bien sûr très dépendant des dons recueillis).

Par souci de transparence, nous affichons les montants récoltés sur le site web du projet. C’est nouveau, on ne sait pas vraiment à quoi on peut s’attendre, donc on va voir comment ces dons évoluent. On remercie bien sûr toutes les personnes qui ont déjà participé (ou qui projettent de le faire) à financer notre logiciel libre pour le traitement des images. Notre rêve ultime serait de pouvoir un jour affirmer que l’illustration ci-dessous n’est plus qu’un lointain souvenir !

La réalité du développement du projet G’MIC Fig.7.2 : la dure réalité du développement du projet G’MIC ☺ (illustration issue du site CommitStrip).

7.2. Intégration de la « Colorisation intelligente » dans GIMP

Mentionnons également le travail de Jehan, bien connu des lecteurs de LinuxFr.org, de par ses dépêches régulières et ses contributions au développement du logiciel GIMP. Jehan a été recruté par le laboratoire GREYC en septembre 2018 (CDD de 12 mois), pour travailler sur G’MIC, grâce à un financement d’ingénieur de développement alloué par l’institut INS2I du CNRS (qu’au passage, nous remercions chaleureusement).

Une de ses premières missions a été de ré-implémenter l’algorithme de « Colorisation intelligente » de G’MIC (que nous avions déjà présenté précédemment) pour en faire un nouveau mode interactif intégré à l’outil « Remplissage » de GIMP.

Algorithme de « Colorisation intelligente » Fig.7.3 : l’algorithme de colorisation intelligente de G’MIC, maintenant disponible dans GIMP, aide les illustrateurs à coloriser leurs dessins plus rapidement.

Jehan a décrit tout son travail dans un article de blog, dont on ne peut que conseiller la lecture. L’idée ici n’est pas de reproduire son texte, mais de faire mention de cette activité, et de la considérer comme une autre contribution originale du projet G’MIC aux outils libres pour la création graphique : au laboratoire GREYC, nous sommes réellement heureux et fiers d’avoir imaginé et élaboré un algorithme de colorisation d’images, dont les artistes peuvent se servir via un outil bien intégré dans un logiciel aussi populaire que GIMP.

Cet algorithme de colorisation intelligente a fait l’objet de publications scientifiques, de présentations aux conférences GRETSI’2017, EuroGraphics VMV’2018, ainsi qu’au Libre Graphics Meeting’2019. Jehan a par ailleurs été interviewé dans l’émission « Libre à vous », sur Radio Cause commune. Et on a même eu le droit à un petit encart dans un numéro de « Sciences & Vie Junior » !

Algorithme de « Colorisation intelligente » Fig.7.4 : extrait du magazine « Sciences & Vie Junior » où l’algorithme de colorisation intelligente de G’MIC est cité.

Et c’est avec une grande satisfaction que nous constatons que cet algorithme est réellement utilisé, à gauche et à droite, pour diverses réalisations (comme dans cette chouette vidéo de GDQuest, pour la colorisation de sprites de jeux vidéos). La recherche scientifique réalisée en laboratoire, qui se démocratise de cette façon, et qui devient accessible au grand-public, c’est ça qu’on veut voir !

7.3. Brèves diverses liées au projet

  • Récemment, une grosse amélioration des performances de G’MIC sous Windows a été accomplie, par le recodage du générateur de nombres aléatoires (maintenant ré-entrant) et la suppression de Mutex qui créaient un goulot d’étranglement des performances pour tous les filtres nécessitant des séries de nombres aléatoires (et il y en avait beaucoup !). C’était tout bête, mais il fallait y penser, et certains filtres se voient accélérer d’un facteur quatre à cinq sous Windows !

  • Depuis décembre 2018, notre greffon G’MIC-Qt est utilisable avec le logiciel Paint.net, gratuiciel (non-libre) d’édition graphique sous Windows. Ceci, grâce au travail de Nicholas Hayes qui a écrit le code glue permettant l’interaction entre G’MIC-Qt et le logiciel hôte Paint.net. Les utilisateurs de ce logiciel peuvent donc maintenant profiter eux aussi des nombreux filtres proposés par G’MIC. Cette version du greffon, disponible ici, a déjà été élu « meilleur greffon de l’année 2018 » par les membres du forum de Paint.net ☺ ! Nicholas surveille les sorties de G’MIC de près et a déjà actualisé sa variante du greffon, en version 2.7.0.

  • Depuis octobre 2018, le greffon G’MIC-Qt pour GIMP est compilé et proposé pour MacOS, par un nouveau mainteneur, Andrea Ferrero, qui est par ailleurs le développeur principal du logiciel libre Photoflow, un éditeur d’images non-destructif (plus d’informations ici).

    • Depuis la fermeture du réseau social Google+ nous avons ouvert deux nouveaux comptes, sur Framasphere et Reddit, pour partager des nouvelles de la vie du projet (mais notre flux twitter est toujours celui qui reste le plus actif).
  • Remercions au passage le père Noël, qui l’année dernière nous a gentiment livré une version matérialisée de notre mascotte « Gmicky ». C’est presque ça ☺ !

pouet Fig.7.5 : la mascotte « Gmicky », apportée par le père Noël, en décembre 2018.

pouet Fig.7.6 : nous étions présents au stand du CNRS, pour des démonstrations de G’MIC, à la « Fête de l’Excellence Normande 2019 ».

8. Le futur, et promis on arrête !

Quand je dis qu’on arrête, c’est bien sûr de la dépêche dont je parle, pas du développement du projet !

Comme nous avons essayé de le montrer, G’MIC continue d’être un projet libre actif, et avec ses 11 ans d’existence, suffisamment mature pour être utilisé « en production » (qu’elle soit artistique ou scientifique). Et c’est d’ailleurs ce qu’on observe, à notre grande satisfaction, par les nombreux témoignages d'utilisateurs à travers le monde. Nous n’avons jamais suivi de feuille de route précise pour le développement du projet : les fonctionnalités arrivent en fonction des besoins des développeurs et des utilisateurs (et du temps limité que nous pouvons y consacrer !). En ce moment, on s’intéresse beaucoup aux méthodes de traitement d’images basées sur l’utilisation des réseaux de neurones, et des techniques d’apprentissage profond. Il est donc possible que certaines de ces méthodes soient intégrées dans le logiciel, dans un futur plus ou moins proche (nous avons par exemple déjà du code prototypé qui tourne dans G’MIC et qui réalise de l’apprentissage de données images avec des réseaux de neurones convolutionnels, mais on en est encore qu’au stade du prototypage…).

Après 11 ans de développement (et même 20 ans, si l’on inclut la bibliothèque CImg sur lequel G’MIC se repose), on en arrive à un point où le cœur du projet est, techniquement parlant, suffisamment bien conçu et stable, pour ne pas devoir le réécrire complètement dans les années à venir. Par ailleurs, le nombre de fonctionnalités disponibles dans G’MIC couvre déjà une grosse partie des besoins classiques en traitement d’images.

L’évolution de ce projet peut donc emprunter plusieurs chemins, en fonction des ressources humaines et matérielles que nous pourrons y consacrer dans le futur (en développement, mais aussi en gestion de projet, en communication, etc.). Arriver à accroître ces ressources sera sans aucun doute un des enjeux important de ces prochaines années, si l’on veut que G’MIC continue son avancée (et ce ne sont pas les idées qui nous manquent !). Dans le cas contraire, il pourrait arriver que le logiciel soit seulement maintenu à son état actuel (et fonctionnel).

C’est, bien sûr, dans une optique de progression, que nous avons récemment mis en place la page de dons. Nous espérons aussi que d'autres opportunités se présenteront prochainement pour nous permettre de valoriser ce logiciel.

Nous en profitons, pour relancer un appel à candidature pour un poste d’ingénieur d’aide au développement de G’MIC, dont nous avons obtenu le financement pour l’année universitaire 2019-2020. Si vous souhaitez plonger avec nous dans cette belle aventure du traitement d’images libre, tout en profitant du climat tropical de notre rayonnante ville de Caen, cette offre est faite pour vous ! (et il faudrait se dépêcher de répondre, car l’annonce expire le 28 août ☺).

Voilà, cette dépêche est maintenant terminée, merci d’avoir tenu jusqu’au bout, vous pouvez reprendre une activité normale ! J'essayerai autant que possible de répondre aux questions éventuelles dans les commentaires.


Post‐scriptum : Notez que l’animation 3D affichée comme teaser en tête de dépêche a été effectivement générée par G’MIC, via la commande gmic x_starfield3d. L’occasion de rappeler que G’MIC possède aussi son propre moteur de rendu capable d’afficher des objets 3D simples, ce qui est bien pratique pour la visualisation scientifique ! Nous en reparlerons peut‐être dans une prochaine dépêche…

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Raspberry Pi 4

Les cartes fonctionnant directement à partir de bibliothèques C/C++ de type Arduino, ou celles fonctionnant via un interpréteur dans un langage particulier (MicroPython), ne seront pas traitées en profondeur dans cette dépêche.

Sommaire

Commençons par présenter la petite nouvelle qui s’est longuement faite attendre.

Wikipédia définit la Raspberry Pi comme étant un nano‐ordinateur à architecture ARM conçu par des professeurs du département informatique de l’université de Cambridge dans le cadre de la fondation Raspberry Pi.

Elle est de la taille d’une carte de crédit, et est destinée initialement à encourager l’apprentissage de la programmation informatique. Elle permet l’exécution de plusieurs variantes du système d’exploitation libre GNU/Linux, notamment Debian, et des logiciels compatibles.

Les améliorations amenées par le nouvel opus de la Raspberry sont nombreuses, elles sont donc synthétisées dans le tableau 1.

Composants Raspberry Pi 3 B+ Raspberry Pi 4
Système monopuce (SoC) Broadcom BCM2837B0 Broadcom BCM2711
Type de cœurs Cortex-A53 (ARMv8) 64 bits Cortex-A72 (ARMv8) 64 bits
Type de mémoire DDR2 DDR4
Nombre de cœurs 4 4
Processeur graphique VideoCore IV VideoCore VI
Fréquence processeur 1,4 GHz 1,5 GHz
Mémoire vive 1 Gio 1 Gio, 2 Gio ou 4 Gio
Ports USB 4 × USB 2.0 2 × USB 3.0 + 2 × USB 2.0
Ethernet Gigabit sur USB 2.0 Gigabit sur PCIe
Port HDMI 1 × HDMI 2 × microHDMI
Sortie son analogique jack 3,5 mm jack 3,5 mm
GPIO 26 max 26 max
PWM 4 4 ?
I²C 1 4
SPI 2 4
UART 1 4
LCD Panel
Caméra CSI
Wi‐Fi 2,4 GHz et 5 GHz 802.11b/g/n/ac 2,4 GHz et 5 GHz 802.11b/g/n/ac
Bluetooth® 4.2, BLE 5.0
Stockage microSD microSD

Tableau 1 : comparatif des Raspberry Pi 3 B+ et 4

Bien que les périphériques de cette carte, présentés sur le tableau 1, permettent déjà un nombre d’usages très important, l’intérêt majeur de ce type de cartes par rapport à un PC est l’accès au GPIO. Cet accès privilégié à des bus tels qu’I²C, SPI ou UART, permet l’utilisation de tout matériel électronique ; nous avons donc vu fleurir depuis 2014 un nombre important de cartes d’extensions de fonctionnalités dénommées HAT (Hardware Attached on Top).

Nous proposons donc de faire un point sur les différents types d’usages. Pour chaque usage, nous évoquerons des alternatives existantes, avec leurs avantages et leurs limites.

Usage pédagogique

La carte Raspberry Pi se distingue de ses concurrentes, car elle a, dès le début, pris le parti de se positionner comme une carte dédiée à l’éducation de masse à l’informatique, l’électronique et la robotique. Ce positionnement a conduit à mettre en place une certification afin que des enseignants ou des passionnés puissent avoir une reconnaissance de la fondation sur leur compétence à transmettre le savoir technique autour de ces plates‐formes. Des entreprises telles que Pi-Top ont conçu des unités pédagogiques comme un ordinateur portable permettant l’accès aux GPIO, ou dernièrement une plate‐forme modulable orientée robotique pour la version 4.

Bureautique et Web

Bien que l’on puisse considérer qu’il est possible de faire de la bureautique avec les précédentes générations de la Raspberry Pi, le fait de ne pouvoir utiliser qu’un seul écran était une vraie limitation. De plus, la navigation Internet pouvait assez rapidement s’avérer poussive à cause du manque de mémoire vive. Lancer plusieurs applications en simultané pouvait aussi être compliqué.

De manière générale, l’ensemble de ces limitations est levé avec cette nouvelle version. L’ajout de mémoire vive (jusqu’à 4 Gio), ainsi que la possibilité de brancher deux écrans via les deux ports mini‐HDMI, font de cette plate‐forme un outil tout à fait adapté à un usage de bureautique classique, courriel, LibreOffice, navigateur Internet. On peut noter que dans cette gamme de prix, il existe les cartes ROCK64pro et Odroid, qui permettent d’avoir accès à une très large palette de systèmes d’exploitation, ce qui en fait un choix très intéressant pour la bureautique. Il est cependant important de noter que la plupart des utilisateurs de bureautique aimeront avoir une solution plus finalisée, avec un boitier. Il existe donc un nombre très important de boîtiers pour les Raspberry Pi 1, 2 et 3, et on en trouve de plus en plus pour la 4 (The Pi Hut). Il ne fait pas de doute que des initiatives viendront créer de nouveaux boîtiers permettant de tirer pleinement parti des possibilités de cette carte.

Le choix du boîtier doit être fait en tenant compte de la dissipation de chaleur qui, sans être globalement importante, est concentrée sur quelques circuits. Le taux de panne des Raspberry fonctionnant dans une ambiance chaude n’est pas négligeable. C’est pour cela que l’on trouve actuellement des solutions allant de petits radiateurs à coller sur les circuits à des boîtiers‐radiateurs en contact avec les circuits intégrés. Certains sont même équipés d’un ou deux ventilateurs.

De manière générale, l’ensemble des cartes ARM ayant au moins 2 Gio de mémoire vive et étant compatible avec une distribution GNU/Linux pour ARM permettra de faire de la bureautique de manière satisfaisante. En revanche, il n’existe pas de boîtier pour toutes les cartes.

Avant de passer aux autres usages, il est nécessaire d’expliquer les différences matérielles entre ces cartes et les machines PC compatibles. La section suivante présente les spécificités matérielles ainsi que les pièges à éviter pour pouvoir profiter des usages plus complexes que la navigation Web.

Matériel

Pilotes

Les systèmes monopuces (system on chip — SoC) destinés aux téléphones et aux ordinateurs à carte unique disposent généralement d’une unité de traitement graphique (GPU) initialement utilisée dans les jeux vidéo, les applications 3D (CAO, animation), mais aussi utilisée dans la majorité des environnements de bureau modernes pour les effets visuels. Mais il est aussi nécessaire de pouvoir décoder matériellement les flux vidéo via une unité spécialisée (VPU), car les processeurs ne sont souvent pas assez puissants pour le faire. De plus, ces cartes pouvant interagir avec le monde physique, comme présenté dans la section « Électronique, robotique, Internet des objets », il faut aussi être en mesure d’avoir accès aux entrées‐sorties.

Quelle différence avec un PC ?

Les périphériques sont connectés au processeur principal via un bus. Certains protocoles de bus supportent l’énumération (aussi appelée découverte), c’est‐à‐dire que le processeur central peut demander « quels dispositifs sont connectés à ce bus » et les dispositifs répondent avec des informations sur leurs type, fabricant, modèle et configuration dans un format standardisé. Avec ces informations, le système d’exploitation peut rapporter la liste des périphériques disponibles et décider quel pilote de périphérique utiliser pour chacun d’entre eux. Certains protocoles de bus ne prennent pas en charge l’énumération, et le processeur principal n’a aucun moyen de savoir quels périphériques sont connectés, à part deviner.

Tous les bus PC modernes prennent en charge l’énumération, en particulier PCI (l’original ainsi que ses extensions et successeurs, tels que AGP et PCIe), sur lequel la plupart des périphériques internes sont connectés, USB (toutes versions), sur lequel la plupart des périphériques externes sont connectés, ainsi que FireWire, SCSI, toutes les versions modernes de ATA/SATA, etc. Les connexions de moniteur modernes permettent également de découvrir le moniteur connecté (HDMI, DisplayPort, DVI, VGA avec EDID). Ainsi, sur un PC, le système d’exploitation peut reconnaître les périphériques connectés en énumérant le bus PCI, et en énumérant le bus USB quand il trouve un contrôleur USB sur le bus PCI, etc. Notez que le système d’exploitation doit supposer l’existence du bus PCI et la manière de le sonder ; ceci est standardisé sur l’architecture du PC (« architecture PC » ne signifie pas seulement un processeur x86 : pour être un PC (moderne), un ordinateur doit aussi avoir un bus PCI et doit démarrer d’une certaine manière).

De nombreux systèmes embarqués utilisent des bus moins sophistiqués qui ne prennent pas en charge l’énumération. C’était vrai sur PC jusqu’au milieu des années 1990, avant que le PCI ne dépasse l’ISA. La plupart des systèmes ARM, en particulier, ont des bus qui ne gèrent pas l’énumération. C’est également le cas de certains systèmes x86 embarqués qui ne suivent pas l’architecture PC. Sans énumération, le système d’exploitation doit savoir quels périphériques sont présents et comment y accéder. L’arborescence de périphériques (Device Tree) est un format standard pour représenter ces informations.

La principale raison pour laquelle les bus PC prennent en charge la découverte est qu’ils sont conçus pour permettre une architecture modulaire dans laquelle des périphériques peuvent être ajoutés et supprimés, par exemple en ajoutant une carte d’extension dans un PC ou en connectant un câble sur un port externe. Les systèmes embarqués ont généralement un ensemble fixe de dispositifs et un système d’exploitation préchargé par le fabricant et qui n’est pas remplacé, de sorte qu’il n’est pas nécessaire de procéder à un dénombrement.

Si vous souhaitez aller plus loin dans la compréhension de la construction d’un système d’exploitation sur des systèmes monopuces, François Mocq a écrit un billet permettant de comprendre comment cela fonctionne.

Quelles conséquences ?

La principale conséquence de cette différence entre PC et ordinateur à carte unique est que, si le concepteur d’un appareil décide que son produit n’est destiné qu’à un usage précis et non pas une utilisation plus large, il sera alors très compliqué de faire fonctionner l’ensemble du matériel pour un usage autre que celui prévu initialement. On peut prendre l’exemple des boîtiers Android TV, disponibles à des prix attractifs, ayant des performances équivalentes voire meilleures que le Raspberry Pi 4 telle que le H96 Max. Pour être capable de l’utiliser avec une distribution GNU/Linux, il faudra jouer avec des images venant de vendeurs de SBC tels que Orange Pi ou PINE64 et des développements communautaires comme Linux-Sunxi, mais il sera très difficile d’avoir accès à tous les périphériques, car des éléments du Device Tree seront manquants. On voit donc que ce manque d’accès aux sources de ces boîtiers handicape fortement la réutilisation de ce type de matériel.

Ce problème touche malheureusement également les ordinateurs à carte unique. Il n’est que très rarement spécifié si le matériel présent est utilisable. La plupart du temps, des images Android et GNU/Linux (Ubuntu pour la plupart) sont fournies, et si l’image Android permet d’exploiter la partie graphique, c’est souvent plus compliqué avec la distribution GNU/Linux (d’autant plus si l’on souhaite la garder à jour).

Il n’est, en revanche, quasiment jamais spécifié si les entrées‐sorties sont disponibles et comment elles le sont. Par exemple dans la section « Électronique, robotique, Internet des objets », des bibliothèques sont citées, mais elles ne sont disponibles que pour très peu de cartes.

Il faut donc comprendre qu’entre les fonctionnalités matérielles décrites et leur utilisation, il y a un monde. C’est précisément pour ces raisons qu’un débutant devra toujours s’orienter vers une carte ayant une grande communauté, dans le cas contraire, on rentre dans l’embarqué, et cela nécessite des compétences d’ingénieur dédiées à ce domaine, et cela peut être très décourageant pour les hobbyistes souhaitant faire un petit projet.

Les activités PC modernes nécessitent donc le bon fonctionnement de deux composants périphériques :

  • l’unité de traitement graphique (GPU) ;
  • l’unité de traitement vidéo (VPU).

Une autre conséquence est l’impossibilité de créer une image du noyau Linux universelle. Pour cela, celle‐ci devrait reconnaître sur quelle machine elle tourne. Or, sans moyen standard, il y a une forte probabilité de « casser » la puce (par exemple, en jouant sur des registres de commande d’horloge).

Il n’existe ainsi aucun noyau Linux ARM qui démarre partout, à l’inverse d’un noyau Linux x86 classique. C’est d’ailleurs incompréhensible qu’ARM ne garantisse même pas un fonctionnement minimal (amorçage + un UART + une horloge temps réel, et sans doute une configuration « correcte » de la mémoire vive) pour tester plus facilement une nouvelle puce, certains fabricants le proposent (par exemple le FEL mode d’Allwinner) mais ce n’est pas universel.

Processeur graphique

Bien qu’il soit possible d’utiliser une distribution GNU/Linux en utilisant le processeur pour l’affichage, la prise en charge de Mesa 3D n’est pas disponible pour tous les processeurs graphiques, ce qui oblige à repasser par LLVMpipe, et donc le processeur, pour l’affichage. Lorsque les pilotes Mesa 3D ne sont pas disponibles, les environnements de bureau ne sont pas accélérés par le processeur graphique, il faut donc utiliser des environnements légers. Les processeurs Videocore IV/VI ont des pilotes disponibles directement sur Raspbian, les environnements de bureau traditionnels peuvent donc pleinement utiliser le processeur graphique.

Pour les processeurs graphiques utilisant les puces Mali (quasiment tous les autres systèmes monopuces ARM), c’est plus compliqué.

Il existe des pilotes libres pour la couche noyau, mais les pilotes pour l’espace utilisateur ne sont pas libres et donc livrés sous forme de binaires.

Chaque pilote binaire est conçu pour une combinaison spécifique de système de d’exploitation (GNU/Linux ou Android), de plate‐forme matérielle, de génération de circuit graphique (4x0/T6x0/T7x0) et de technologie graphique (fbdev, X Window, Wayland ou SurfaceFlinger d’Android). Les plates‐formes sont parfois abandonnées, vous devrez donc peut‐être choisir une version plus ancienne pour obtenir un pilote qui fonctionnera sur un matériel plus ancien.

Un pilote binaire devrait fonctionner avec un pilote du noyau publié en même temps, et jusqu’à quatre versions antérieures. Le pilote binaire vérifie la version de l’API du pilote du noyau au démarrage.

ARM a abandonné le prise en charge de X Window dans ses versions postérieures à X11 version 16 (janvier 2017). C’est pénible, car c’est encore très utilisé. Seuls Wayland, fbdev et SurfaceFlinger sont aujourd’hui pris en charge.

Cependant, tout n’est pas si sombre car la version 5.2 du noyau contient maintenant par défaut les pilotes libres compatibles avec ces processeurs. Ces pilotes ont été obtenus par rétro‐ingénierie, ils ne sont pas considérés comme étant stables. Mais ils permettent de faire fonctionner une grande palette de cartes sans avoir à galérer à trouver les bonnes versions du noyau pour le matériel à disposition. Le billet de blog de Collabora du 5 août, montre d’ailleurs des progrès énormes sur la prise en charge de ces processeurs. Sur le système monopuce RK3399, qui est très populaire aujourd’hui, les environnements graphiques, GNOME Shell et Plasma sont maintenant compatibles par défaut. Il est donc possible de faire fonctionner KDE et GNOME sur ce type de matériel en n’utilisant que des logiciels libres !

Pour les nombreux appareils moins récents ou plus modestes à base des vénérables circuits graphiques Mali4*0 (génération Utgard), le pilote libre tant attendu nommé Lima est lui aussi en bonne voie.

Performances thermiques

Plus les cartes ont des processeurs rapides et puissants, et plus le dégagement thermique est important. Si les précédentes versions de Raspberry Pi permettaient de ne pas trop se soucier de la dissipation pour la plupart des cas d’usage, la dernière version nécessite de travailler ce sujet. C’est d’ailleurs tout aussi vrai pour les cartes ARM puissantes, comme les Odroid qui nécessitent un dissipateur thermique pour pouvoir fonctionner de manière optimale.

Un point intéressant est que, si ces cartes ne sont pas refroidies correctement, il n’y a pas de danger particulier mais en revanche un abaissement automatique de la fréquence des processeurs (throttling) est activé. Afin d’obtenir des performances optimales, il convient donc de traiter ce problème. Cela peut se faire directement sur la carte avec un refroidissement actif de type « ventirad », mais également par une dissipation passive sur la carte ou via un boîtier en aluminium faisant contact avec le processeur. Phronix a fait des tests avec ventilateur, « ventirad » et boîtier de dissipation passive, et seules les deux dernières options permettent de ne jamais activer l’abaissement de fréquence.

Vidéo

L’usage multimédia fait partie des usages les plus problématiques de ces cartes. La Raspberry Pi 3B+ n’est clairement pas taillée pour les plus exigeants ou pour l’avenir proche, car elle n’est pas capable de gérer des flux 4K en décodage matériel, ce qui ne permet pas l’utilisation des vidéos 4K. De plus, s’il est possible d’avoir des performances acceptables jusqu’en 1080p pour le codec H.264, cela ne peut se faire qu’au travers du logiciel OMXPlayer. Une version de VLC, prenant en compte le décodage matériel du videocore IV, a été publiée en novembre 2018 ; elle semble donner satisfaction à ses utilisateurs.

Bien que l’on puisse se dire que cela peut toujours être intéressant, il est possible de trouver des solutions toutes prêtes pour le multimédia pour moins de 30 € qui se basent sur Android.

À l’instar des solutions pour l’Internet des objets, la question du suivi logiciel et, intrinsèquement de la sécurité, va se poser si l’objectif est aussi de relier l’appareil à Internet, ainsi que la question de la protection des données personnelles et du « Bigdata ».

Si le but recherché est donc uniquement le multimédia, la question de l’utilisation d’une Raspberry Pi ne se pose pas, celle‐ci n’est pas intéressante. Si l’on souhaite en revanche avoir une solution GNU/Linux non Android, la version 4 avec au moins 2 Gio de mémoire vive est une solution très pertinente. Il faudra néanmoins s’armer de patience, car la prise en compte de l’accélération matérielle par les distributions dédiées nécessite encore de la mise au point.

Si l’on compare à la ROCKPro64 précédemment présentée dans la section bureautique, il semble que les versions des logiciels de lecture vidéo tels que mpv ou VLC par défaut, ne sont pas compilées avec l’accélération matérielle, il faut donc le faire manuellement. Ce n’est clairement pas un bon point pour cette carte. Les cartes de chez Odroid sont, elles, livrées avec des lecteurs permettant d’exploiter l’accélération matérielle pour le décodage, mais pas forcément VLC ou mpv. Il est cependant à noter que le travail de PINE64 autour de la création d’un téléphone et d’un ordinateur portable basés sur l’architecture de la ROCKPro64 les a conduits à travailler à mettre en place l’ensemble des briques applicatives libres pour une utilisation optimale. Il est très probable que l’ensemble des développements faits pour le portable et le téléphone mobile conduise à une distribution dédiée qui bénéficiera également à la carte ROCKPro64. Les développements faits par PINE64 mériteraient une dépêche à eux seuls.

Il existe une autre entreprise qui semble donner satisfaction à un grand nombre d’utilisateurs : Hardkernel, qui produit les Odroid. Dans les cartes permettant de bonnes performances en multimédia on notera la XU4 et la N2, la N2 étant plus performante. Il est à noter que ces cartes coûtent souvent plus cher que le prix affiché, du fait des frais de douane. Les revendeurs européens sont bien plus chers. La carte N2 est livrée avec une Ubuntu 18.04 ainsi que tous les pilotes graphiques et accélérateurs permettant les jeux 3D et la lecture de vidéos 4K H.265. Si elle avait de réels arguments à sa sortie, sa faible disponibilité en Europe, couplée à une équivalence en termes de VPU, la rend aujourd’hui moins intéressante face à la Raspberry Pi 4. Peut‐être que l’utilisation d’un processeur graphique Mali permettra de faire une différence sur la partie retrogaming, pour les jeux 3D, mais on ne peut pas le savoir aujourd’hui, car il n’existe pas de comparatifs exhaustifs.

Il existe aussi des alternatives plus chères à base de processeurs X86-64, telles que les cartes UDOO X66 Ⅱ dont le prix de base commence à 174 €. Comme ces cartes utilisent des processeurs d’ordinateurs portables, elles n’autorisent pas l’accès aux GPIO, ainsi elles ajoutent des processeurs d’Arduino pour permettre l’interaction avec le monde extérieur. Cette carte est basée sur un Accelerated processing unit Intel N3160 (circuit graphique Intel HD 400, dont les performances ne sont pas transcendantes). Elles n’auront cependant aucune difficulté à faire ce que font toutes les cartes ARM en termes de bureautiques multimédia et jeu, mais pour un prix deux à trois fois supérieur. Mais, comme l’ensemble de la chaîne logicielle est libre (circuit graphique Intel, Arduino Leonardo), il est facile de mettre à jour la distribution, ce qui évite à coup sûr l’obsolescence qui peut faire peur sur des cartes ARM. À noter également qu’UDOO vient de basculer chez AMD avec sa plate‐forme embarquée APU Ryzen V1000 qui, avec le processeur graphique Vega, a des performances graphiques bien supérieures à celles que l’on peut trouver sur les processeurs graphiques Intel HD. UDOO a financé ses développements sur une campagne KickStarter et entre en phase de production.

Lorsque l’on commence à vouloir faire un serveur multimédia, il est souvent envisagé d’utiliser des distributions dédiées. Il existe plusieurs distributions spécialisées comme LibreElec, OpenElec et OSMC. Cette dernière ayant un magasin d’applications, ou app store, pour rajouter des greffons (plug‐ins). Ces distributions sont basées sur le gestionnaire multimédia Kodi. Il est possible de l’installer directement depuis Raspbian, mais aussi de l’avoir directement dans EmulationStation via RetroPie, Recalbox ou batocera.linux. Si l’on ne veut faire que du multimédia, alors ces distributions spécialisées sont à préférer, car elles optimisent au mieux la gestion des ressources.

Audio

La carte Raspberry Pi 4 n’est, en revanche, pas du tout prévue pour l’audio par défaut. Bien qu’il soit possible d’installer des HAT dédiés, la sortie par défaut est un modulateur de largeur d’impulsions (PWM) filtré qui ne satisfera pas grand monde, et il n’y a pas du tout d’entrée son (contrairement à ce que la concurrence propose, parfois depuis longtemps à la vue des cartes et appareils basés sur un Allwinner A10 ou A20).

Après, il semble nécessaire de relativiser. Car que ce soit avec des ordinateurs monocartes ou même avec des cartes‐mères de PC, les gens exigeants quant à la qualité sonore privilégieront des convertisseurs numérique‐analogique (DAC) ou analogique‐numérique (ADC) externes connectés via l’USB ou les différents protocoles de communication accessibles via les GPIO. Il est simplement regrettable de ne pouvoir se reposer sur l’implémentation par défaut que dans de très rares occasions.

Avec ses GPIO, ses ports USB et la sortie audio via HDMI, cela reste tout de même un outil facilitant la création de matériel Hi‐Fi connecté. Ainsi, on trouve beaucoup d’exemples de matériel audio à faire soi‐même (DIY) conçus à partir de Raspberry Pi. J’ai trouvé que ce projet, assez didactique, méritant d’être mentionné.

Rétrogaming

Bien que l’émulation de jeux vidéo soit un sujet complexe quant à sa légalité, il a permis à des jeunes générations de découvrir les jeux de leurs parents (voire de leurs grands‐parents). Présenter ici les techniques d’émulation conduirait à un exposé bien trop long, il est cependant évident qu’émuler une Wii ou une NES ne demandera pas les mêmes performances. Jusqu’ici la Raspberry Pi pouvait émuler l’ensemble des consoles 8 bits, la PlayStation et parfois quelques jeux de consoles plus récentes. Bien que la version 4 soit plus puissante, il n’est pas du tout certain que l’ensemble des jeux des consoles telles que la Nintendo 64 ou la DreamCast (naomi/atomisware) soit émulé de manière fluide, mais il y a déjà eu des tests montrant des résultats intéressants sur ces consoles.

Pour accéder à l’émulation avec ce genre de cartes, il est possible d’installer RetroPie, qui permet d’aller chercher l’ensemble des dépôts de Libretro et de compiler les logiciels pour les rendre disponibles dans le superviseur EmulationStation. C’est un processus très long, car la compilation des différents émulateurs est gourmande même sur un PC X86-64. Il est également possible d’installer des distributions prévues pour l’émulation telles que Recalbox, ou batocera.linux. Il est évident que les solutions à base d’APU X86-64 présentées dans la section multimédia, seront plus performantes que les solutions ARM, mais la gamme de prix n’est pas du tout la même.

Électronique, robotique, Internet des objets

C’est, pour moi, le point qui a fait de cette carte un succès, voire une révolution. Nous avions déjà vécu la révolution Arduino, qui permet, avec un EDI simplifiant l’édition de code source, la compilation et le téléversement vers le microcontrôleur, de mettre à la disposition de personnes non expertes en informatique embarquée, une solution permettant de contrôler des actionneurs et de mesurer à l’aide de capteurs pour ainsi créer un environnement idéal pour le DIY et l’Internet des objets. Cependant, bien que faire des petits projets soit assez simple, dès que l’on veut faire des projets plus élaborés, cela se complique sérieusement. Ces microcontrôleurs étant monocœurs, il n’est pas forcément possible de simplement définir plusieurs tâches. Il existe des bibliothèques pour simplifier l’utilisation, mais il y a beaucoup de fonctions bloquantes qui rendront les choses complexes. De plus, ces cartes n’ont pas une très grande puissance de calcul et des capacités mémoire restreintes ; on peut donc atteindre leurs limites bien plus rapidement. Elles ont, en revanche, l’avantage d’être totalement préemptives. Si l’on accepte que la criticité des tâches à effectuer n’est pas élevée, alors le fait de perdre le temps réel (l’aspect préemptif) par l’utilisation d’un noyau Linux rend la carte Raspberry Pi excellente pour le prototypage et l’interaction avec le monde réel.

Tout d’abord, contrairement à l’écosystème Arduino où la programmation se fait en C++, une très grande partie des ressources pédagogiques autour de la gestion des GPIO avec la Raspberry Pi se fait en Python grâce à la bibliothèque RPi.GPIO. Ainsi, changer périodiquement l’état d’une sortie numérique est aussi simple que :

import RPi.GPIO as GPIO            # importation du module RPi.GPIO  
from time import sleep             # importation de la fonction sleep
GPIO.setmode(GPIO.BCM)             # choix BCM or BOARD  
GPIO.setup(24, GPIO.OUT)           # régler GPIO24 comme sortie 
try:  
    while True:  
        GPIO.output(24, 1)         # régler GPIO24 to 1/GPIO.HIGH/True  
        sleep(0.5)                 # Attendre une demi‐seconde  
        GPIO.output(24, 0)         # régler GPIO24 à 0/GPIO.LOW/False  
        sleep(0.5)                 # Attendre une demi-seconde  
except KeyboardInterrupt:          # Inteception de l’interruption de clavier CTRL+C  
    GPIO.cleanup()

L’approche de RPi.GPIO est très proche du matériel, il n’y a quasiment pas d’abstraction, elle est donc extrêmement intéressante d’un point de vue pédagogique, mais nécessite de solides connaissances pour l’utiliser efficacement.

En tant que mécanicien, je dois trouver des solutions pour réaliser des tâches de mouvement (mon travail consiste plutôt dans la destruction de la matière par le mouvement), j’étudie donc souvent comment faire pour réussir à trouver des solutions pas chères pour faire ces tâches de mouvement. Aujourd’hui, les actionneurs les moins chers sont les moteurs pas à pas. Leur électronique de commande impose d’envoyer un train de créneaux dont la fréquence définira le nombre de pas par seconde. Des outils dédiés existent, car ils sont aussi utilisés pour la motorisation des imprimantes 3D, mais si l’on veut le faire avec une Raspberry Pi, il y a évidemment une bibliothèque pour cela.

La bibliothèque GPIO Zero permet de réaliser une quantité énorme d’opérations sur les GPIO, contrairement à la bibliothèque RPi.GPIO, qui permet d’écrire du code qui traite des broches et de l’état des broches. GPIO Zero fait généralement référence à des périphériques comme des diodes électroluminescentes (LED) ou des boutons plutôt qu’aux broches d’entrée et de sortie.

GPIO Zero fournit des classes qui représentent les périphériques, donc au lieu d’avoir un numéro de broche et de lui dire d’activer la sortie numérique, vous avez une LED et vous lui dites de s’allumer et, au lieu d’avoir un numéro de broche et de demander si elle est allumée ou éteinte, vous avez un bouton et demandez s’il est pressé.

Cette bibliothèque permet notamment de piloter directement un moteur depuis la Raspberry Pi :

import time
import sys
from gpiozero import OutputDevice as stepper
IN1 = stepper(12)
IN2 = stepper(16)
IN3 = stepper(20)
IN4 = stepper(21)
stepPins = [IN1,IN2,IN3,IN4] # Motor GPIO pins</p><p>
stepDir = -1        # Set to 1 for clockwise
                           # Set to -1 for anti-clockwise
mode = 1            # mode = 1: Low Speed ==> Higher Power
                           # mode = 0: High Speed ==> Lower Power
if mode:              # Low Speed ==> High Power
  seq = [[1,0,0,1], # Define step sequence as shown in manufacturers datasheet
             [1,0,0,0], 
             [1,1,0,0],
             [0,1,0,0],
             [0,1,1,0],
             [0,0,1,0],
             [0,0,1,1],
             [0,0,0,1]]
else:                    # High Speed ==> Low Power 
  seq = [[1,0,0,0], # Define step sequence as shown in manufacturers datasheet
             [0,1,0,0],
             [0,0,1,0],
             [0,0,0,1]]
stepCount = len(seq)
if len(sys.argv)>1: # Read wait time from command line
  waitTime = int(sys.argv[1])/float(1000)
else:
  waitTime = 0.004    # 2 miliseconds was the maximun speed got on my tests

stepCounter = 0

while True:                          # Start main loop
  for pin in range(0,4):
    xPin=stepPins[pin]          # Get GPIO
    if seq[stepCounter][pin]!=0:
      xPin.on()
    else:
      xPin.off()
  stepCounter += stepDir
  if (stepCounter >= stepCount):
    stepCounter = 0
  if (stepCounter < 0):
    stepCounter = stepCount+stepDir
  time.sleep(waitTime)     # Wait before moving on

Trouvé sur instructables.com.

Un point vraiment intéressant pour la nouvelle Raspberry Pi est qu’il y a eu une nette amélioration de la vitesse de commutation des entrées‐sorties. La figure ci‐dessous montre l’évolution de la vitesse de commutation d’une sortie numérique :
évolution de la vitesse de commutation d’une sortie numérique

On constate une augmentation d’un facteur 3, qui est très probablement due à l’utilisation de nouveaux cœurs ARM. Il est clair que lorsque l’on veut faire des projets qui nécessitent plusieurs capteurs, alors avoir une commutation plus rapide est un avantage certain.

Bien que la bibliothèque GPIO Zero permette de faire beaucoup, elle ne s’occupe pas de l’I²C et du SPI. Afin de permettre au plus grand nombre de facilement utiliser des capteurs, Adafruit a développé une bibliothèque appelée Blinka qui permet de faire fonctionner l’ensemble des capteurs et actionneurs qu’il a développés pour ses cartes fonctionnant sous CircuitPython (interpréteur Python pour microcontrôleur, simplifiant grandement la programmation). L’ensemble des capteurs et actionneurs disponibles pour sur Adafruit est très important, ce qui peut grandement réduire le coût de développement d’un prototype !

Pour utiliser des convertisseurs analogiques‐numériques, il existe des cartes filles comme celle de WaveShare présentée ci‐dessous :

**Figure carte WaveShare**
Mais il est possible d’en utiliser de beaucoup moins chers, l’avantage de la Raspberry, c’est que l’on a directement accès aux GPIO, et l’avantage de l’Adafruit, c’est qu’il y a un pont avec CircuitPython.

Serveur de stockage et passerelle Internet

Quand elles sont équipées d’une connectique réseau et de stockage suffisant, les cartes ARM peuvent aussi faire des serveurs domestiques intéressants de par leur faible consommation électrique.

Une carte à base de système monopuce A20 (OLinuXino MICRO, Banana Pi M1) suffit à synchroniser les contacts, les agendas et les fichiers de tablettes et smartphones familiaux avec un ordinateur de sauvegarde en utilisant ownCloud (et certainement Nextcloud — non testé). Pour un vrai cloud familial entre ordinateurs avec le même logiciel, un système monopuce un peu plus puissant, comme le R40 (Banana Pi M2U) s’en sort sans latence sensible. Même l’interface Web plutôt lourde pour le A20 passe ici très correctement.

Certaines cartes disposant d’Ethernet Gigabit et de plusieurs ports SATA, comme la Banana Pi R2, la Marvell Expressobin ou la ROCKPro64, avec sa carte d’extension SATA, permettent de faire un serveur de stockage en réseau (NAS) avec RAID logiciel.

Enfin, des logiciels de supervision comme Munin ou Zabbix (Nagios non testé) sont tout à fait utilisables pour surveiller un petit réseau local, du moment que le nombre de machines n’est pas trop élevé.

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LibreOffice, les sorties d’été

Rien à voir avec les concerts au Parc floral de Vincennes ou l’un des nombreux festivals de la saison mais tout avec les nouvelles versions de LibreOffice. En effet, la suite bureautique libre vient de sortir une nouvelle version 6.2 : la 6.2.6, et la version 6.3. À vous de voir laquelle des deux a votre préférence. Il m’a semblé utile, d’une part, de vous présenter les deux versions, les différences fondamentales et une cohabitation possible, et, d’autre part, de vous donner une idée de quelques nouveautés de la version 6.3. On trouvera un autre choix de nouveautés dans ce journal et, évidemment tout dans les notes de version.

Sommaire

6.2.6 et 6.3 sont dans un bateau, laquelle laisser tomber à l’eau ?

Si vous êtes du style à préférer la version de la TDF (TheDocumentFoundation) à celle de votre distribution, vous vous demandez peut‐être (c’est une question qui s’est posée sur les listes user et discuss de LibreOffice) les différences entre les deux.

La version au plus petit numéro, 6.2.6 en l’occurrence, est maintenue, corrections de bogues critiques et de problèmes de sécurité éventuels, mais plus développée, pas d’ajouts de fonctionnalités. La 6.3 est en cours de développement. Elle ne nécessite pas un esprit particulièrement aventureux mais peut poser des problèmes, particulièrement en entreprise, notamment :

  • s’il y a des liens entre la suite et un logiciel métier ;
  • s’il y a des macros, certaines sont susceptibles de ne plus passer ;
  • s’il y a un profil particulier, ou une gestion spécifique des profils.

Il faut donc, dans ce cas‐là, bien évidemment, la tester avant de l’installer ; enfin, c’est vous qui voyez.

Si vous voulez jouer avec la version 6.3 mais garder en parallèle celle de votre distribution, c’est possible, pas parfaitement, mais possible. Il suffit de ne pas désinstaller cette dernière, de télécharger les paquets LibreOffice — application, packs de langue et aide intégrée1 —, de les décompresser et les installer en ligne de commande selon la procédure habituelle pour votre distribution en suivant cet ordre : application, pack de langue (langpack) et aide (helppack).

Les deux LibreOffice utiliseront le même profil, ce qui peut être pratique ou gênant, c’est selon. On peut, toutefois, paramétrer une autre adresse (voir le guide de Jean‐François Nifenecker, « LibreOffice : le profil utilisateur », page 12). J’avoue ne pas avoir testé cette possibilité mais elle devrait permettre de mieux jouer entre les deux versions.

Ne pas oublier, le cas échéant, que vous ne gardiez que cette version 6.3 ou que vous conserviez les deux, de reparamétrer les associations de fichier.

Qu’apporte LibreOffice 6.3 ?

Des astuces au démarrage

Au démarrage, LibreOffice 6.3 ouvre aussi l’astuce du jour (ou du moment). Cette fonctionnalité, parfois agaçante, parfois utile, peut toutefois être désactivée dans le menu Outils > Options > Général.

LibreOffice 6.3, les premières fois que vous le démarrez, vous propose aussi d’aller voir les notes de version.

Meilleure prise en compte de KDE

Elle prend mieux en compte KDE 5. il faut savoir que LibreOffice a mis un certain temps à adopter cette version de l’environnement de bureau, ce qui pose un certain nombre de problèmes. On ne saurait trop vous conseiller à ce sujet, d’opter pour la version LibreOffice de votre distribution si vous travaillez sous KDE et si votre LibreOffice est antérieur aux versions 6.2.

Writer

Les copier‐coller de Calc vers Writer ont été nettement améliorés (tdf#124646) : quand on colle des cellules copiées à partir d’un filtre dans un tableau de Calc, on ne colle plus que les cellules sélectionnées apparentes, et non plus aussi celles qui étaient cachées par le filtre.

La compatibilité avec Word est encore améliorée : nouveau sens d’écriture, importation de graphiques, champs de formulaire interopérables.

On peut sélectionner une phrase par triple clic. C’est également possible dans les autres applications de la suite.

Calc

Il y a quelques fonctions améliorées ou nouvelles (Fourier, au cas où ça parlerait à d’aucuns et d’aucunes ici). Mais aussi, au niveau de l’interface, dans la barre de formule l’icône de Somme, ∑, est remplacée par une liste déroulante qui permet de choisir entre les opérations les plus courantes (somme, moyenne, minimum, maximum et nb) — tdf#120697.

Dans la série « rien que pour vos yeux », les onglets et la barre de formule de Calc ont été retravaillés pour gagner en visibilité. 

Base

L’assistant de migration Firebird est passé du mode expérimental au mode « normal ». Si vous avez encore des bases HSQLDB intégrées, il faut vraiment les migrer sous Firebird. Ce n’est pas nécessaire si la base de données est une base HSQLDB connectée qui est plus sécurisée (en cas de pépin avec la base, on ne risque pas de tout perdre comme en version HSQLDB intégrée).

Amélioration des filtres d’exportation et d’importation

On relèvera notamment, l’ajout de la prise en charge de l’exportation PDF/A-2. À l’exportation en PDF, on peut choisir entre les versions A-1 ou A-2. Je suggère très fortement, à ce sujet, de remplacer le bouton d’exportation PDF par défaut des barres d’outils par un autre qui permet d’ouvrir la boîte de dialogue d’exportation en PDF et de choisir les options. Cela se fait par le menu Outils > Personnaliser > Barre d’outils.

On notera également une amélioration des filtres OOXML : exportation des modèles au format XLTX et DOTX, interopérabilité des tables dynamiques XLSX et préservation des SmartArts lors de l’exportation en PPTX.

Interface utilisateur

La méta‐barre, interface à onglets, est terminée. Vous pouvez l’adopter en passant par Affichage > Interface utilisateur. Et vous pouvez toujours revenir en arrière par le même procédé si elle ne vous satisfait pas. Notez qu’elle est très personnalisable de même que les autres barres d’outils « normales » de LibreOffice via le menu Outils > Personnaliser > Barre d’outils.

Vue de la méta‐barre

Et, bon à savoir, le jeu d’icônes Karaja Jaga a été retravaillé, mais surtout, il est en version SVG, ce qui devrait faciliter la vie aux personnes qui ajoutent leurs icônes personnalisées aux barres d’outils. Pour le choisir aller dans le menu Outils > Options > Affichage.

Amusez‐vous bien avec LibreOffice et bons baisers de Paris.


  1. L’aide en ligne de LibreOffice passe par le moteur de recherche Google. 

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Is Fedora Linux a Good Distro? The 15 Best Reasons to Use Fedora Linux

It goes without saying that Fedora Linux is one of the best Linux distributions and significantly distinct with its properties. There is no denying that it is an enticing version of Linux and there are enough reasons to be lured with the Fedora. It offers far ranges of features that have made it an undeniable […]

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Revue de presse de l’April pour la semaine 33 de l’année 2019

Par : echarp · Davy Defaud

Cette revue de presse sur Internet fait partie du travail de veille mené par l’April dans le cadre de son action de défense et de promotion du logiciel libre. Les positions exposées dans les articles sont celles de leurs auteurs et ne rejoignent pas forcément celles de l’April.

[Usbek & Rica] « La création collaborative de jeux est utile pour les élèves »

✍ Isabelle Arvers, le jeudi 15 août 2019.

« Rencontre à Taïwan avec Audrey Tang, ministre en charge des questions numériques et chantre de la transparence. »

[ITforBusiness] Le Cigref réclame plus de valeur à ses grands fournisseurs

✍ Pierre Landry, le mercredi 14 août 2019.

« Les rapports entre les entreprises membres du Cigref et les acteurs majeurs de l’IT se détendent progressivement. Des points d’achoppement subsistent, notamment sur certaines promesses non tenues du cloud. »

Et aussi :

[Gridam] PeerTube : l’alternative libre à YouTube

✍ Émeric, le lundi 12 août 2019.

« L’association française Framasoft, qui milite pour le développement de logiciels libres, a lancé PeerTube, une alternative libre à YouTube. »

Et aussi :

[Developpez.com] États‐Unis : une fuite de documents montrerait que la Maison‐Blanche veut « protéger les Américains de la censure en ligne »

✍ Bill Fassinou, le lundi 12 août 2019.

« Une fuite de documents à la Maison‐Blanche la semaine passée aurait révélé que le président américain Donald Trump serait en train de rédiger un décret visant à réglementer la censure des médias sociaux en ligne. Le projet de loi confierait à la FTC et à la FCC, la surveillance des échanges en ligne sur les plates‐formes de médias sociaux, les forums, etc. Le décret en question donnerait aux organismes fédéraux, le pouvoir de choisir quel type de données seraient acceptable ou non sur Internet. Pour beaucoup, ce projet témoigne de l’aversion profonde de Donald Trump pour les médias sociaux. »

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Nextcloud 17 beta : disponibilité, téléchargement, éditeur TEXT

Par : Rédaction

On apprenait en juillet dernier l'arrivée d'un éditeur de texte collaboratif dans la prochaine version du nuage open source Nextcloud. La version 17 est en approche. La première bêta vient de sortir.
La semaine dernière, les développeurs ont appuyé sur le bouton "feature freeze". Il n'y aura donc plus de nouveautés en attendant la sortie de Nextcloud 17 à la rentrée prochaine. L'idée de cette série de versions bêta est de vous proposer de tester le nouvel environnement avant sa sortie officielle fin août (...)

- Applications
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