Dissertations / Theses on the topic '3D Internet'

Interaktiv 3d-grafik är ett område som i dagsläget genomgår stora förändringar med ständigt ökad efterfrågan. Tack vare förbättrad mjuk- och hårdvara går det idag att åstadkomma saker som bara för ett par år sedan var fiktion.

Syftet med rapporten är att dokumentera dessa möjligheter genom att undersöka grunderna för hantering och manipulering av 3d-modeller i programvaran Macromedia Director 8.5, samt implementera denna kunskap i en interaktiv 3d- applikation.

3d-grafik som används i Director är polygonbaserad och renderas i realtid på användarens dator. Moduleringen av 3d-grafiken kan utföras på två sätt, antingen i programmeringsspråket Lingo eller via fristående program. Director erbjuder goda möjligheter för manipulering av 3d-modeller vilket har utnyttjas i arbetets praktiska del.

Den praktiska delen av vårt arbete har resulterat i en applikation där användaren kan inreda ett virtuellt rum i 3d-miljö. All interaktion med denna sker i realtid. Applikationen kan användas som plattform för projekt där företag vill visualisera sina produkter i en interaktiv 3d-miljö.

För att skapa en sådan interaktiv 3d-miljö krävs det i dagsläget goda kunskaper om hur 3d-grafik är uppbyggd och hur den hanteras i programmeringsspråket Lingo. Denna rapport är ämnad att ge läsaren en inblick av detta.

SammanfattningDen här rapporten beskriver arbetet att ta fram försöksmaterial i form av 3D-modeller med tillhörande animationer till det Internetbaserade rådgivningsverktyget för läkemedelsprodukter AssistansPlus*. Utöver detta ger rapporten en inblick i hur framtagning av 3D-medierat material för Internet, inom området rådgivning och presentation, kan se ut generellt.Viktigt att tänka på vid arbetet med modeller och animationer till AssistansPlus är att de måste anpassas till W3D formatet, som 3D spelaren i verktyget är utvecklad i. De viktigaste var här att veta vad som följde med vid en export till formatet W3D (animerandet måste ske på ett relativt analogt sett, vissa bildformat för texturerna fungerar bättre än andra etc.). Rapporten innehåller en checklista som ska fungera som en guide vid framtida framtagning av material till verktyget. Filstorlek är av stor vikt i arbete med 3D för Internet och var därför en viktig del också i uppdraget.

Att begränsa filernas storlek genom att använda så få ytor som möjligt, genom att stilisera

modellerna och genom att göra texturer så bra som möjligt i förhållande till filstorleken, var viktiga delar arbetet. För och nackdelar med denna rika mediatyp diskuteras i rapporten. Aspekter som tas upp är navigering

och interaktivitet samt synen på 3D som medietyp. Många Internetanvändare har aldrig interagerat med 3D, varför en väl genomtänkt navigering är viktig. 3D kopplas gärna ihop med spel och animerad film. Att behandle 3D som en mediatyp bland de på Internet mer etablerade (som text bild och film) är viktigt. Det finns relativt många format och visningsverktyg att välja mellan i arbete med 3D på Internet. Det finns inget enskilt format som idag kan anses vara att rekomendera. En framtida Flash-version

med implementerat stöd för 3D hantering tycks vara den mest sannolika allmäna standarden i framtiden.3D-material för användning i webbläsare är rapportens fokus och innehållet begränsas därför till detta. Vidare begränsas innehållet till webbaserat 3D med syfte att informera, instruera eller marknadsföra kring en produkt. 3D-applikationer inom området nöje behandlas inte. Trots att utvecklingen av 3D-grafik i hög grad har drivits framåt av spel- och filmindustrin, är detta områden

som det inte läggs fokus på. Dock är det så att områdena ofta går in i varandra; paralleller är därför förekommande.

Detta visualiseringsarbete har varit inriktat på att visa möjligheterna att enkelt marknadsföra ett bostadsområde med hjälp av internet. Visualiseringen har varit i 3d för att enklast visa hur området kommer att se ut och webbsidan gjord med vanlig html kod och css (stylesheets). 3d modellen visas med en DWF fil och DWF läsare.

Yes
What has generated the unprecedented fascination with the Internet? What future lies ahead for computing as the Internet and its associated infrastructure expand? Will the network be able to cope with rising demands for carrying capacity and response speed? Will it change the way scientists, designers, artists, computer professionals, and home users work in the future? These are some of the wideranging questions being asked about the Internet and World Wide Web.

Es wird ein Konzept für ein zukünftiges Betriebssystem vorgestellt, das den Anforderungen und Möglichkeiten der zunehmenden Vernetzung von Rechnern und anderen Endgeräten Rechnung trägt. Es erweitert den bekannten Grundgedanken, mit Hilfe von Peer-to-Peer Technologien explorierbare virtuelle 3D-Landschaften zu erzeugen, ohne dabei von einem zentralen Anbieter abhängig zu sein. Es soll Nutzern die Möglichkeit bieten, das Serviceangebot im Internet ohne Einschränkungen zu durchsuchen und dabei anhand eigener semantischer Kriterien die für sie interessanten Services hervorzuheben. Über Parameter der Darstellung sollen Netzwerkeigenschaften, die für den Nutzer von Belang sein können, intuitiv erfassbar sein. Das System beinhaltet darüber hinaus Möglichkeiten zur Last- und Verkehrsbalancierung. In diesem Artikel werden Anforderungen an die zu Grunde liegende Infrastruktur und die grafische Benutzeroberfläche definiert, erste Skizzen des zukünftigen Systems vorgestellt und die weiteren Schritte bis zur Verwirklichung eines Prototyps diskutiert.

Es wird ein Konzept für ein zukünftiges Betriebssystem vorgestellt, das den Anforderungen und Möglichkeiten der zunehmenden Vernetzung von Rechnern und anderen Endgeräten Rechnung trägt. Es erweitert den bekannten Grundgedanken, mit Hilfe von Peer-to-Peer Technologien explorierbare virtuelle 3D-Landschaften zu erzeugen, ohne dabei von einem zentralen Anbieter abhängig zu sein. Es soll Nutzern die Möglichkeit bieten, das Serviceangebot im Internet ohne Einschränkungen zu durchsuchen und dabei anhand eigener semantischer Kriterien die für sie interessanten Services hervorzuheben. Über Parameter der Darstellung sollen Netzwerkeigenschaften, die für den Nutzer von Belang sein können, intuitiv erfassbar sein. Das System beinhaltet darüber hinaus Möglichkeiten zur Last- und Verkehrsbalancierung. In diesem Artikel werden Anforderungen an die zu Grunde liegende Infrastruktur und die grafische Benutzeroberfläche definiert, erste Skizzen des zukünftigen Systems vorgestellt und die weiteren Schritte bis zur Verwirklichung eines Prototyps diskutiert.

Grâce à des facteurs multiples (progrès continu des outils informatiques en termes de logiciels et matériel, puissance de plus en plus remarquable des outils d’acquisition des données spatiales, généralisation des applications et données spatiales pour un usage de plus en plus étendu, etc. ), on voit naître des applications spatiales de plus en plus sophistiquées que ce soit aux niveaux des outils libres ou commerciaux. Les Systèmes d’Information Géographiques (SIG) se révèlent être des « consommateurs » incontournables des données géo-référencées. Ils constituent des outils très adéquats, voire les plus appropriés, pour l’exploitation de tel type de données. En effet, ils proposent des fonctionnalités diverses qui se focalisent principalement autour de la gestion, l’interrogation et la représentation des données spatiales. Les SIG ont commencé à se généraliser réellement pendant les années 1990. Cependant à l’époque, vu les limites des outils informatiques, les SIG s’intéressaient principalement à des données spatiales 2D. Vers la fin des années 1990 et pendant la première décennie du 21ème siècle, les développeurs des SIG se sont orientés vers la 3D pour la représentation des données spatiales dans le SIG. Le concept de SIG 3D est ainsi devenu omniprésent et un axe de recherche très répandu dans la communauté scientifique. Comme le progrès des SIG est lié de très près au progrès des technologies informatiques, Internet est devenu rapidement un moyen très prometteur pour la diffusion en ligne des applications SIG. De ce fait, les SIG 2D sont aujourd’hui nombreux sur Internet. Les SIG 3D restent par contre encore assez rares. C’est dans ce contexte que s’inscrivent nos travaux de thèse. En effet, l’objectif principal consiste à développer le prototype d’un SIG 3D accessible via Internet. Les SIG étant des outils multidisciplinaires faisant appel à des concepts et technologies très variés (modélisation des données, bases de données, outils de développement, 3D, etc. ), nos travaux de thèse vont porter essentiellement sur les concepts basiques des SIG 3D : la modélisation tridimensionnelle des données spatiales, la modélisation des Bases de Données Spatiales (BDS, l’intégration des données spatiales dans la BDS, etc. ), mener une réflexion sur les fonctionnalités d’interrogation des données spatiales, le développement d’une application Web permettant d’accéder en ligne à tous les services proposés par le SIG. Quant aux technologies à utiliser pour le développement du SIG, nos choix se sont orientés principalement vers les outils libres. L’objectif consiste à étudier les différentes technologies mise en oeuvre ainsi que leur combinaison pour la mise en place d’un SIG 3D fonctionnel et accessible via Internet
Due to a lot of reasons, i. E. Continuous progress of computer tools in terms of software and hardware, the development of powerful spatial data acquisition tools, the generalization of spatial data and applications for an extended use, etc. A lot of spatial applications, more and more sophisticated, are carried out either as free or commercial tools. The Geographic Information Systems (GIS) are proving to be major consumers of geo-referenced data. They consists in adequate, or even the most appropriate, tools for using such kind of data. Indeed, they offer various features that focus especially on the management, interrogation and representation of spatial data. The real beginning of GIS generalization was in the 1990s. But then, given the limits of computer tools, GIS were mainly interested in 2D spatial data. While at the late 1990s and during the first decade of the 21st century, GIS developers are oriented to the 3rd dimension for spatial data representation. The concept of 3D GIS then became ubiquitous and a widespread research topic around the world. As the progress of GIS is related mainly to advances in computer technology, Internet has become fastly a very promising way for the online dissemination of GIS applications. Thus, the 2D GIS are now multiple over Internet, while 3D GIS are rare. It is in this context that joins our thesis work. Indeed, the main objective is to develop a 3D GIS prototype accessible via Internet. Because GIS are multidisciplinary tools since they rely on very different concepts and technologies (data modeling, databases, development tools, 3D, etc. ), Our thesis work will focus on the basic concepts of 3D GIS, i. E. Three-dimensional spatial data modeling, spatial databases modeling (BDS, spatial data integration in the BDS), carrying out a reflection on the querying functionality of spatial data, a Web application development to access online all services offered by the GIS, etc. As for the technologies to be used for the development of GIS, our choices were oriented mainly to the free tools. The objective is to study the various technologies implemented and their combination for the establishment of a functional 3D GIS accessible over Internet

Information technology is rapidly changing and companies are amending to the inevitable changes. Recently, the traditional Internet has started to evolve into a 3D Internet, thereby challenging companies into becoming more active in virtual worlds in order to keep up with the latest technology. In this thesis, the virtual world environment is highlighted from a v-business perspective to emphasize on potential opportunities and problems businesses face when entering virtual worlds. Moreover, the future outlook for v-business in virtual worlds is discussed, based on interviews with companies that are active in virtual worlds jointly with observed phenomenon identified in the literature study. Since Second Life is one of the largest and most recognized virtual worlds up to present, having a resemblance with the real world, this virtual world has been selected to pose as an example in this thesis. Taking this into consideration, the aim of this research is to answer the following research questions:

* What kind of value has v-business added to companies operating in virtual worlds and what kind of impact has it had?

* What kind of complexities and restrictions have companies experienced with v-business in virtual worlds, and why have these occurred?

* What does the future look like for v-business in virtual worlds considering opportunities and problems related to such a business approach?

Consequently, the purpose of this thesis is to examine the future outlook for v-business in virtual worlds, by investigating what opportunities and problems companies face in such a virtual setting, along with their predictions about its future development. Based on these findings an outline of the prospects of v-business will be developed.

Given that the area of this particular study is not yet broad in terms of research, the research has been conducted through an inductive approach using a qualitative method. Seven companies have been interviewed for this research and a majority of the company respondents have been interviewed through real-time communication using Skype.

The outcome of this research implies that there is great potential for v-business in virtual worlds, hence adding additional value to companies’ positioning on a yet unique environment. A number of possibilities have been identified where communication was identified as a major opportunity. In contrast, there are also current problems where technical restraints and comprehension problems were especially emphasized. However, in spite of some problems, companies report that they are in general very positive about the future outlook for v-business in virtual worlds, which is one of the reasons as to why we conclude that there is definitely a future awaiting for doing business in virtual worlds.

À l’heure de l’internet haut débit, et à l’aube de la réalité virtuelle, les questions sur l’apport et l’efficacité des différents canaux de distribution mis à disposition du consommateur se posent avec encore plus d’acuité. Depuis l’article séminal de Kotler sur les « atmospherics » les chercheurs en marketing et en psychologie se sont attachés à mesurer les influences des différentes composantes de l’ambiance des points de vente, au départ uniquement sous forme de magasins physiques, puis, au fur et à mesure du développement d’internet, de magasins virtuels. L’explosion des performances matérielles et logicielles de ces dix dernières années a permis à ces magasins virtuels de proposer de nouvelles interfaces en offrant aux visiteurs une troisième dimension dans la visualisation de l’offre. La question de l’efficacité de ces nouveaux outils se pose pleinement, d’autant qu’internet est de plus en plus utilisé par les consommateurs dans leur processus d’achat. La problématique de cette thèse est donc de mesurer l’influence potentielle des facteurs d’ambiance d’un magasin virtuel en trois dimensions (3D) en ligne, facteurs que nous appellerons « 3Dspérics », sur le comportement des visiteurs. Nos travaux sont composés de trois revues littératures (marketing, informatique et psychophysiologie), d’une étude empirique et d’une étude expérimentale finale. Dans cette dernière, afin de pouvoir tester nos hypothèses, nous avons élaboré et réalisé un démonstrateur de magasin 3D reproduisant un magasin réel. En utilisant cette simulation nous avons observé les parcours de 44 personnes en leur assignant une tâche de magasinage de différents produits manipulables en 3D. Notre protocole expérimental est basé sur le recueil de données issues de questionnaires auquel nous avons ajouté des mesures de données objectives (parcours) et physiologiques (principalement oculaires) obtenues durant le magasinage de nos testeurs. Les résultats obtenus montrent que les composantes atmosphériques d’un site web marchand en 3D ont une influence directe sur l’immersion du visiteur et, de ce fait, contribuent positivement à la construction des comportements d’achat, d’intention de revisite et de bouche à oreille
In the era of high-speed Internet, and at the dawn of virtual reality, questions about the contribution and efficiency of the different distribution channels available to the consumer are even more acute. Since Kotler's seminal article on "atmospherics", researchers in marketing and psychology have focused on measuring the influences of the different components of the retail outlet environment, initially only in the form of physical stores, fur and as the development of internet, virtual stores. The explosion of hardware and software performance over the last ten years has allowed these virtual stores to offer new interfaces by offering visitors a third dimension in the visualization of the offer. The question of the effectiveness of these new tools is fully posed, especially since the Internet is increasingly used by consumers in their purchasing process. The problem of this thesis is thus to measure the potential influence of the factors of atmosphere of an online virtual store in three dimensions (3D), factors that we will call "3Dsperics", on the behavior of the visitors. Our work consists of three literature reviews (marketing, computer science and psychophysiology), an empirical study and a final experimental study. In the latter, in order to test our hypotheses, we have developed and realized a 3D store demonstrator reproducing a real store. Using this simulation we observed the routes of 44 people by assigning them a task of shopping of different manipulatable 3D products. Our experimental protocol is based on the collection of data from questionnaires to which we added measures of objective data (pathways) and physiological (mainly ocular) data obtained during the shopping of our testers. The results show that the atmospheric components of a 3D merchant web site have a direct influence on the immersion of the visitor and thus contribute positively to the construction of buying behavior, revisit intention and word of mouth

Le paradigme de l’Internet Physique a été introduit il y a quelques années pour transformer globalement la manière dont les objets physiques seront manipulés, entreposés et transportés dans le cadre d’une logistique durable. L’une des caractéristiques importante de l’Internet Physique est liée à l’encapsulation des marchandises dans des conteneurs modulaires standardisés. Le modèle de fonctionnement proposé de l’Internet Physique, s’il rationnalise les transports, engendre des manutentions plus nombreuses, en particulier au sein des PI-hubs, où les opérations de routage, de déchargement et (re)chargement des conteneurs nécessitent une organisation et une gestion rationnelle. La multiplicité et la diversité des opérations (automatisées ou non) à mettre en œuvre simultanément ne peut être conduite de manière efficiente qu’en cas de parfaite synchronisation entre la réalité du système physique et de celle du système informationnel. Les propositions de cette thèse adressent cette problématique applicative et constituent à ce titre une contribution au concept de l’Internet Physique. Elles visent à l’obtention, en temps réel, d’une image ou d’un modèle spatial des PI-conteneurs, qui disposent chacun d’un nœud WSN. L’assemblage de ces différents conteneurs au sein d’un conteneur de plus haut niveau (ou conteneur composite) permet de constituer alors un réseau de capteurs ad-hoc. Ces conteneurs deviennent ainsi des éléments actifs de l’automatisation de la chaine logistique. A partir des seules informations de proximité issues de cette instrumentation, nous montrons dans cette thèse qu’il est possible de construire le modèle spatial des PI-conteneurs
The Physical Internet paradigm was introduced few years ago to transform globally how physical objects will be handled, stored and transported as part of a sustainable logistics. One of the important characteristics of the Physical Internet is the encapsulation of goods in standardized modular containers. Although the Physical Internet rationalizes transport, it generates more frequent handling, particularly within PI-hubs, where the operations of routing, unloading and (re) loading containers require an efficient organization and management. The multiplicity and the diversity of operations (automated or not) to be implemented simultaneously can only be carried out efficiently in the case of perfect synchronization between the reality of the physical system and that of the information system. The proposals of this thesis address this problem and constitute a contribution to the concept of the Physical Internet. They aim to obtain in real time, the spatial distribution (or layout) of the PI-containers when they are stacked in a higher-level container, so called composite container. To do this, we propose to exploit the intelligence and the activeness concepts of each PI container which is equipped with wireless sensor node. Hence, the composition of a composite PI containers constitutes an adhoc network of sensor nodes. From neighborhood relationships between these nodes, we show in this thesis that it is possible to construct the spatial 3D layout of the PI-containers and control at any time and at any place the effective compliance between the real composition and the data stored in the information system

Les réseaux de collecte de l’IoT soulèvent de nombreux problèmes d'optimisation, à cause des capacités limitées des capteurs en énergie, en traitement et en mémoire. Dans l'optique d’améliorer la performance du réseau, nous nous intéressons à une contribution liée à l'optimisation du déploiement 3D d’intérieur des nœuds sur les réseaux de capteurs sans fil en utilisant des méta-heuristiques hybrides se basant sur des modèles mathématiques multi-objectif. L’objectif principal est donc de proposer des hybridations et modifications des algorithmes d’optimisation dans le but de réaliser le positionnement 3D adéquat des nœuds dans les réseaux de capteurs sans fil avec satisfaction d’un ensemble de contraintes et objectifs qui sont souvent antagonistes. Nous proposons d'axer notre contribution sur les méta-heuristiques hybrides et combinés avec des procédures de réduction de dimentionalité et d’incorporation de préférences des utilisateurs. Ces schémas d’hybridation sont tous validés par des résultats numériques de test. Ensuite, des simulations complétées par; et confrontées à ; des expérimentations sur des testbeds réelles
IoT collection networks raise many optimization problems; in particular because the sensors have limited capacity in energy, processing and memory. In order to improve the performance of the network, we are interested in a contribution related to the optimization of the 3D indoor deployment of nodes using multi-objective mathematics models relying on hybrid meta-heuristics. Therefore, our main objective is to propose hybridizations and modifications of the optimization algorithms to achieve the appropriate 3D positioning of the nodes in the wireless sensor networks with satisfaction of a set of constraints and objectives that are often antagonistic. We propose to focus our contribution on meta-heuristics hybridized and combined with procedures to reduce dimensionality and to incorporate user preferences. These hybridization schemes are all validated by numerical tests. Then, we proposed simulations that are completed by, and confronted with experiments on real testbeds

La plupart des réseaux WSN utilisent une bande passante industrielle, scientifique et médicale (ISM) sans licence, qui crée un phénomène probable d'interférence sur un canal donné. Le débit du système est influencé par les interférences car il peut être encombré, causant des pertes de paquets, des retransmissions, une instabilité de liaison et un comportement de protocole incohérent. Dans la recherche sur les réseaux de capteurs sans fil, la simulation est l’une des approches essentielles pour évaluer un protocole de système ou de performance. La précision des résultats estimés dépend des paramètres de simulation sélectionnés. Dans les analyses existantes sur WSN, des modèles d'interférence simples sont utilisés dans les simulations. Cependant, ces modèles d'interférence ne sont pas assez précis pour l'analyse pratique d'applications de réseau de capteurs sans fil. De plus, la croissance rapide dans le domaine des réseaux WSN implique la nécessité de créer de nouveaux simulateurs dotés de capacités plus spécifiques pour lutter contre les effets de propagation par brouillage et par trajets multiples. La recherche a pour objectif principal de rechercher un environnement de simulation approprié permettant aux chercheurs de vérifier de nouvelles idées et de comparer les solutions futures
Most of WSNs use unlicensed Industrial, Scientific and Medical (ISM) frequency band that makes interference probable phenomenon on a given channel.System throughput gets influenced by the interference as it can congest wireless medium, cause packet drops, re-transmissions, link instability, and inconsistent protocol behavior. In wireless sensor network research, simulation is one of the essential approaches to asses and evaluate system or protocol performance. The accuracy of estimated results depends on selected simulation parameters. In existing analysis on WSN, simple interference models are used in simulations. However, these interference models are not accurate enough for practical wireless sensor network applications analysis.Moreover, the rapid growth in the field of WSNs entails the need of creating new simulators that have more specific capabilities to tackle interference and multipath propagation effects.Finding a suitable simulation environment that allows researchers to verify new ideas and compare proposed future solutions is main task of this research

Thesis (PhD) - Swinburne University of Technology, 2001.
Submitted for the degree of Doctor of Philosophy, Swinburne University of Technology - 2001. Typescript. Includes bibliographical references (p. 120-128).

Ce travail de création-recherche part du principe que la 3D en temps réel (3TR) est un objet d'études qui doit être analysé en lui accordant une identité propre au sein de la notion de réalité virtuelle. Le regard historique nous permet de comprendre son évolution, qui commence avec les premières représentations humaines de l'espace jusqu'à s'approcher aujourd'hui du photoréalisme parfait. D'un autre côté, il est important de nous intéresser au partage des connaissances et des savoirs autour de la 3DTR car ils détiennent en eux la clé de son évolution et de sa popularisation dans la société. En expliquant le mouvement des logiciels libres et en parlant de son histoire, on peux mieux comprendre les enjeux derrière ce partage. Sans être pessimistes, il faut ouvrir les yeux à une réalité dans laquelle on est poussés à consommer des logiciels payants et propriétaires sans savoir vraiment pourquoi. Finalement, on va s'intéresser aux problématiques de la 3DTR dans le domaine de l'art car elles nous permettent de comprendre la scission qui existe entre les arts numériques et l'art contemporain, tout comme la remise en question des valeurs d'une société qui veut s'évader dans l'hyperréalité des mondes virtuels. Pour conclure, on parlera des projets développés dans le domaine professionnel et réalisés dans le cadre d'une convention CIFRE, et des projets artistiques, en collaboration avec des artistes, des associations et à titre personnel
This work, based in a creation and research synergy, starts by seeing 3D real time (3DRT) as a research field that must be studied considering its own identity inside the concept of virtual reality. To retrace 3DRT history allows us to understand an evolution beginning with the firsts human space drawings and going to an almost perfect photorealism. From another side, we have to get interested on 3DRT knowledge sharing because it's the key for it's popularization among society. By explaining the free software movement ideals and by retracing its history, we can better understand the sense of their goals. Without being pessimists, we have to open our eyes and see a reality that drives us to consume proprietary software without really knowing why. Finally, by looking at 3DRT art issues, we can understand the split between digital and contemporary art, as well as the values questioning of a society wanting to get lost in virtual worlds hyperreality. To conclude, we will talk about the projects developed under a CIFRE contract at a professional level, and those regarding artistic work in partnership with artists, associations and for personal research

L'activité de documentation du patrimoine archéologique évolue avec le développement des Nouvelles Technologies de l'Information et de la Communication (NTIC). Traditionnellement associée à de l'archivage, la documentation d'un site archéologique peut aujourd'hui également être synonyme de publication, puisqu'elle peut être diffusée en ligne aussi bien à d'autres professionnels qu'au grand public. Cette thèse propose un modèle de Système d'Information dédié à la documentation sur Internet de sites patrimoniaux. Il permet de conserver, gérer et représenter des documents traditionnels, des données issues de relevés bi- et tridimensionnels, mais aussi des résultats de travaux de restitution et d'imagerie. Dans un premier temps, l'étude établit un état de l'art qui permet d'appréhender les moyens actuels et les besoins des professionnels du patrimoine en termes de conservation, visualisation et publication de leurs données. Puis, notre approche considère ces préoccupations pour définir les fonctionnalités du Système d'Information que nous proposons. Sur la base d'exemples issus du patrimoine luxembourgeois (le Château de Vianden et la Villa d'Echternach), nous décrivons la manière dont nous conservons les données et les métadonnées associées, ainsi que les outils développés pour la représentation de ces informations. Nous présentons aussi nos principes de gestion des données, basés sur les liaisons spatio-temporelles qui peuvent exister entre les différents documents. Ces liaisons nous permettent de proposer l'utilisation de graphiques bidimensionnels ou de modèles tridimensionnels comme des supports privilégiés de navigation et d'interaction avec tous les autres documents conservés. Une modélisation globale du Système d'Information, pouvant servir de métamodèle de système de documentation en ligne, nous permet finalement d'ouvrir notre champ d'application à d'autres domaines comme l'architecture ou le génie civil.

Magíster en Gestión y Dirección de Empresas
El trabajo de tesis que tiene en este momento en sus manos, consiste en el diseño de un plan de negocios, que define el modelo adecuado en el desarrollo de un emprendimiento en el área de la salud, que se encuentre apalancado en el uso intensivo de tecnología existente, siendo esta, parte esencial del desarrollo de actividades y de la propuesta a los clientes. Esto se define bajo el fuerte impulso que han tomado los avances tecnológicos en imágenes y modelamiento dentro del área de la salud. La cadena de centro de imágenes dentales, I-EXMED desarrollará sus actividades basadas en cualquier elemento o herramienta que se pueda ejecutar desde la obtención de imágenes digitalizadas desde equipos radiológicos y scanners, dando así el origen a sus tres unidades de negocio: Imágenes, Modelamiento 3D y Formación. La primera de ellas se explica por sí sola, resumiéndose en obtención de imágenes, siendo la segunda la unidad con la cual se quiere marcar diferencia en el mercado actual, al estar insertando la tecnología de impresión 3D a la industria, no tan solo para desarrollar modelos que apoyen la planificación y toma de decisiones frente a intervenciones, sino también el desarrollo de prótesis, que puedan ser accesibles a una mayor cantidad de personas y con procesos más simples. En el campo de Formación, se pretende que I-EXMED sea un centro de desarrollo, discusión y difusión de conocimiento. Los elementos diferenciadores, dentro de la propuesta de modelo de negocio, están en los medios tecnológicos tanto para desarrollar productos y servicios, y a su vez como punto de generación de contacto con los diversos tipos de clientes y así conformar el vínculo que toda organización debiese tener con ese eslabón tan importante dentro de cualquier cadena, esto gracias al desarrollo actual de IoT (Internet of Things). Es así, como este elemento diferenciador, es transversal a los diversos puntos tocados durante el diseño del modelo de negocio, como lo son el levantamiento de estrategias, la identificación y caracterización de clientes, la estrategia de marketing y la estrategia de operaciones. Finalmente, una vez desarrollados todos los levantamientos de carácter de diseño y estratégicos, se evaluó financieramente la iniciativa mediante los indicadores tradicionales. En vista de los resultados frente a un horizonte de evaluación de 10 años, VAN negativo levemente sobre los mil millones de pesos en un escenario sin expansión, y en el caso de escenario con expansión un VAN negativo cercano a los dos mil millones de pesos, se decretó la inviabilidad económica del emprendimiento, lo cual es atribuido principalmente a los altos niveles de inversión e inconvenientes en la determinación de la demanda, que hagan sustentable en el análisis la propuesta de negocio.

La révolution annoncée du monde Internet donne aujourd'hui naissance à de très nombreux Environnements Virtuels (EVs) dans des domaines variés tels que les jeux, le divertissement, le commerce et la communication. Effectivement, avec l'apparition proche d'un Web 2. 0. , dont la représentation ne se limiterait plus à l'interface 2D actuelle, l'utilisation d'une troisième dimension devrait permettre l'apparition de nombreuses applications avec de nouvelles possibilités d'interaction. Cependant, malgré les nombreux travaux effectués dans ce domaine, il apparait qu'aucun des EVs actuels n'est réellement échelonnable en nombre d'utilisateurs et en complexité de l'environnement, ce qui ne permet pas d'envisager leur utilisation comme support de ce nouveau service. Dans cette thèse, nous proposerons une solution à ce problème en présentant les bases d'un EV réellement scalable. Ainsi, après avoir recensé les différents travaux liés à cette problématique, nous présenterons le simulateur temps réel que nous avons mis en œuvre et qui nous permet de valider les différents concepts que nous décrivons dans cette thèse. Nous montrerons que notre client de visualisation dispose de propriétés d'auto-adaptation aux ressources du terminal et que l'architecture de distribution de contenus en pairs à pairs que nous utilisons est auto-échelonnable. Celle-ci permet de distribuer équitablement parmi les pairs la ressource réseau disponible en exploitant efficacement la spatialité et l’échelonnabilité des contenus. Enfin, ces concepts ont été validés par des simulations qui montrent un gain réel de qualité de visualisation par rapport au schéma client-serveur classique et ceci même dans des conditions critiques
The announced revolution of Internet world has given birth to numerous Virtual Environments (VEs) in various domains such as games, entertainment, trade and communication today. Indeed, with the forthcoming advent of Web 2. 0, the representation of which would not limit itself any longer to the actual 2D interface, the use of a third dimension should allow the emergence of numerous applications with new interaction possibilities. However, despite the exentensive research work in this area, it appears that none of actual VEs is indeed scalable in size (number of users) and complexity, which precludes their use as a support of these new services. In this thesis, we suggest a solution to this problem by introducing the foundations of a truly scalable VE. After having listed the different research works related to these problems, we describe the real time simulator that we have made and that allows us to validate the various concepts proposed in this thesis. We show that our visualization client has auto-adaptation properties to the terminal capabilities and that the peer-to-peer content distribution architecture, self-scalable. This allows to distribute evenly the available bandwidth among peers and efficiently exploit contents spatiality and scalability. We conclude by simulations results that demonstrate a real improvement in visualization quality compared to the classic client-server scheme and this even in very critical conditions

The objective of my research is to identify and analyze the techniques of exaggeration, simplification, and abstraction used by caricature and cartoon artists. I apply these techniques to an expressive 3D modelling process which is used to create building caricatures. This process minimizes the number of unimportant details and increases the recognizability of the buildings. Additionally, the building caricature process decreases the time spent modelling the buildings and reduces their overall file sizes. The building caricature process has been used to create other building caricatures, as well as interactive visualizations and 3D maps of the Texas A&M University campus.

Submitted by LUIZ SOARES DOS SANTOS BAGLIE (luizssb.biz@gmail.com) on 2018-07-23T22:54:59Z No. of bitstreams: 1 Disserta__o_Luiz.pdf: 8121427 bytes, checksum: 6d6fc6e77c3675f8bfbb0dd27c3f2c74 (MD5)
Rejected by Elza Mitiko Sato null (elzasato@ibilce.unesp.br), reason: Solicitamos que realize correções na submissão seguindo as orientações abaixo: Problema 01) Está faltando o LOGO (Símbolo)da Universidade/Câmpus no cabeçalho da capa do seu trabalho.(este item é obrigatório), e no rodapé solicitamos tirar os escritos(São Paulo – Brasil, Julho) Problema 02) O arquivo contém 13(treze) páginas em branco, solicitamos a retirada das mesmas. Problema 03) ) Nos agradecimentos consta financiadora CAPES, se você recebeu financiamento da CAPES, deve constar o nome dela também na folha de rosto e de aprovação. Problema 04) Na descrição da natureza da pesquisa faltam algumas informações. Na folha de rosto Dissertação apresentada como parte dos requisitos para obtenção do título de Mestre em Ciência da Computação, junto ao Programa de Pós- Graduação em Ciência da Computação, do Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas da Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Câmpus de São José do Rio Preto. e no rodapé : São José do Rio Preto 2018 E na folha de aprovação, como você defendeu em Bauru, deve ser o local efetivo da defesa: “Dissertação apresentada como parte dos requisitos para obtenção do título de Mestre em Ciência da Computação , junto ao Programa de Pós- Graduação em Ciência da Computação , da Faculdade de Ciências da Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Câmpus de Bauru.” e no rodapé : Bauru 06 de Julho de 2018 OBS:-Estou encaminhando via e-mail o template/modelo das páginas pré-textuais para que você possa fazer as correções, sugerimos que siga o modelo pois ele comtempla as normas da ABNT Sua submissão será rejeitada para que você possa fazer as correções. Lembramos que o arquivo depositado no repositório deve ser igual ao impresso, o rigor com o padrão da Universidade se deve ao fato de que o seu trabalho passará a ser visível mundialmente. Agradecemos a compreensão. on 2018-07-24T14:45:12Z (GMT)
Submitted by LUIZ SOARES DOS SANTOS BAGLIE (luizssb.biz@gmail.com) on 2018-07-24T20:39:02Z No. of bitstreams: 1 Disserta__o_Luiz-2.pdf: 8540676 bytes, checksum: 8be2dd495278e34017e4670f776757fd (MD5)
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Visualização de Informação (VI) é uma disciplina focada na exploração, monitoramento e descoberta de informações, colaboração profissional e apresentações de dados compreensíveis. VI 3D pode ser usada para dados inerentemente tridimensionais ou em visualizações que requerem entendimento de formas (e.g., design de automóvel, moléculas). Além disso, interação por meio dispositivos de entrada além de mouse e teclado auxilia a investigação de novas consultas. VI 3D interativa (VI3DI) pode ser desenvolvida com técnicas e recursos da Realidade Virtual, que envolve aplicações 3D com ambientes virtuais, proporcionando imersão, interação e envolvimento. Imersão pode se dar por sistemas de multi-projeção, os quais usam clusters gráficos (CGs); interação pode fazer uso de dispositivos de entrada diversificados. Navegadores web são interessantes para VI3DI, devido a facilidade de execução, portabilidade e recursos disponíveis. O objetivo desta dissertação é, com base no entendimento dos domínios e tendências presentes nos trabalhos científicos em que multi-projeção e dispositivos de interação são utilizados na web, propor, implementar, aplicar e avaliar um design para aplicações VI3DI na web. É realizada uma revisão sistemática da literatura, revelando a falta de estudos e recursos sobre uso de ambos multi-projeção e dispositivos de interação diversificados na web. Assim, propõe-se um design de solução para aplicações VI3DI web, apoiando a multi-projeção por meio de CGs mestreescravo e descentralizado e dispositivos de interação diversificados. O design é implementado em um framework/biblioteca JavaScript, Livvclib, para validá-lo e facilitar seu reuso. Livvclib é usada adicionar suporte a multi-projeção e dispositivos de interação a uma aplicação web de visualização molecular. A aplicação é avaliada por meio de um experimento com 11 participantes junto a sistema de multi-projeção e dispositivos de interação. Resultados mostram aceitação do desempenho do design proposto, de sua implementação, da possibilidade de visualização das moléculas com a multi-projeção e dos dispositivos de interação diversificados.
Information Visualization (IV) is a discipline focused on exploring, monitoring, and discovering information, professional collaboration, and understandable data presentations. 3D IV can be used for inherently three-dimensional data or in visualizations that require understanding shapes (e.g., automotive design, molecules). In addition, interaction via input devices besides mouse and keyboard helps the investigation of new queries. Interactive 3D IV (I3DIV) can be developed with techniques and resources from Virtual Reality, which involves 3D applications with virtual environments, providing immersion, interaction, and engagement. Immersion can be provided by multi-projection systems, which use graphical clusters (GCs); interaction can make use of diversified input devices. Web browsers are interesting for VI3DI, due to ease of execution, portability and features available. The purpose of this dissertation is to, based on the understanding of the domains and tendencies present in the scientific works in which multi-projection and interaction devices are used on the web, propose, implement, apply, and evaluate a design for VI3DI applications on the web. A systematic review of the literature is conducted, revealing the lack of studies and resources on the use of both multi-projection and diversified interaction devices on the web. Thus, we propose the design of a solution for VI3DI web applications, supporting the multi-projection through master-slave and decentralized GCs, and diversified interaction devices. The design is implemented in a JavaScript framework, Livvclib, to validate it and facilitate its reuse. Livvclib is used to add support to multi-projection and interaction devices to a web application for molecular visualization. The application is evaluated in an experiment with 11 participants, a multi-projection system, and interaction devices. Results show acceptance of the performance of the proposed design, its implementation, the possibility of visualization of the molecules with the multi-projection and of the diversified interaction devices.

Šiame darbe analizuojamas erdvinių objektų kūrimo ir vizualizacijos metodai, bei priemonės naudojamos Internetine. Sparčiai vystantis informacinėms technologijoms ir didėjant plačiajuosčio Interneto prieinamumui plačiam vartotojų sluoksniui, tampa vis labiau įmanomi išraiškingesni ir interaktyvesni virtualūs turinio pateikimo metodai. Tačiau svarbiausia, jog šie metodai efektingiau ir realistiškiau perduotų norimą informaciją. O pirmasis žingsnis realybės link – perėjimas nuo šiuo metu labiausiai paplitusio dvimačio informacijos pateikimo būdo į trimatį – erdvinį informacijos pateikimą. Pagrindiniai tyrimo aspektai – trimačių objektų atvaizdavimas, vaizdavimo priemonių valdymas bei panaudojimo galimybės plačiam vartotojų srautui. Darbo objektas – reprezentacinis web-projektas, kuriame naudojami valdomi trimačiai objektai. Šis projektas skirtas sukurti Akrobatikos Sporto mokyklos internetinė svetainę. Joje panaudota manim suprogramuota vidinio valdymo sistema dinaminiam tekstinės informacijos redagavimui, tekstinių dokumentų ir nuotraukų įkrovimui. Svetainėje pateikiamas trimatis sporto mokyklos salės modelis su integruotu virtualiu pasivaikščiojimu po sporto salė. Virtualios kelionės metu galima apžiūrėti akrobatikos sporto salės elementus bei specializuotą sporto įrangą.
In this document I examine the spatial objects and development of visualization techniques and tools used in today’s web. The rapid development of information technologies and the increasing availability of broadband Internet lead to a wide usage of virtual content presentation methods. But more importantly, that these methods are realistic and more effectively translates the desired information. The first step toward reality - the transition from the current two-dimensional information to three-dimensional information. Key aspects of the study: three-dimensional object imaging, imaging operation, and uses of wide user traffic. My project is a web site with three-dimensional objects, the concept of project – user friendly acrobatic school website. It uses dynamic system of internal management information, text editing, text documents and photo galleries. Inside you can find a three-room school built for a virtual tour, to walk in the gym. Virtual trip takes you to see the elements of acrobatics sports hall and other sports facilities.

L’Internet-of-Things désigne un développement en plein essor d’objets interconnectés et qui sont susceptibles de modifier nombre de services au sein de l’industrie comme pour la personne. Les développements actuels buttent sur plusieurs verrous dont celui de l’autonomie énergétique des objets ou encore des procédés de fabrication économiquement acceptables et respectueux de la planète. Dans ce contexte, la récupération d'énergie est une thématique largement répandue faisant appel à des sources très variées (mécanique, thermique, électromagnétique...). Cette thèse est notamment orientée vers la récupération d'énergie électromagnétique ambiante. Le second point caractéristique de cette thèse est de s'intéresser à des substrats souples et si possible recyclables. Le défi consiste à récupérer l’énergie provenant d’un champ électromagnétique ambiant extrêmement faible : ceci concerne l’antenne, qui doit par ailleurs répondre à une exigence de flexibilité pour son intégration future à un objet souple et déformable, et l’électronique de traitement de l’énergie.Le travail de thèse est articulé autour de trois phases principales :Dans la première phase, il s’agissait de l’étude des structures d’antennes compatibles en fréquence et en puissance reçue avec l’application de récupération d’énergie et une réalisation physique sur base souple (papier, tissu...). Cette phase a permis de présenter les différentes approches pour combiner les sources RF.Dans la deuxième phase, il s’agit de l’étude sur le rôle de circuits redresseurs dans le système de récupérer d’énergie. Les méthodes d'extraction des paramètres sont discutées en dissociant chaque élément et leurs rôles. De nombreuses mesures ont été réalisées afin de comparer différents modèles de la diode utilisée pour le redressement, en tenant compte également de l'impact réel du processus de fabrication et du processus de mesure.Une troisième phase permet l’optimisation de l’ensemble antenne et électronique (rectenna) pour divers scenarii et le suivi de la variabilité pour maintenir les pertes du système a minima. La réalisation de démonstrateurs pertinents, testés et caractérisés est présentée
Internet-of-Things means a growing development of interconnected objects that are likely to change many services within the industry as well as for the individual. Several barriers, including the energy autonomy of objects or production processes that are economically acceptable and respectful of the planet, hamper current developments. In this context, energy recovery is a widespread theme using a wide range of sources (mechanical, thermal, electromagnetic, etc.). This thesis is oriented towards the recovery of ambient electromagnetic energy. The second characteristic point of this thesis is to focus on flexible and, if possible, recyclable substrates. The challenge is to recover energy from an extremely low ambient electromagnetic field: this concerns the antenna, which must also meet a requirement for flexibility for its future integration with a flexible and deformable object, and the electronics of energy processing.The work of this thesis conducted in three phases.In the first phase, it was the study of the antenna structures compatible with frequency and power received with the energy harvesting application and a physical realization on flexible base (paper, textile, etc.). This phase allowed presenting the different approaches to combining the RF sources.In the second phase, the study on the role of rectifying circuit in the system of recovering wireless energy was presented. Methods for extracting parameters were discussed by separating each element and its roles. Numerous measurements have been conducted to compare different models of the diode, taking into account also the actual impact of the manufacturing process and the measurement process.A third phase allows the optimization of the antenna and electronic assembly (rectenna) for various scenarios and the monitoring of variability to keep the losses of the system at minima. The production of relevant demonstrators, test and characterization were presented

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico.
Made available in DSpace on 2012-10-18T00:52:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T16:35:48Z : No. of bitstreams: 1 175070.pdf: 20160552 bytes, checksum: fc208a1e63c9cd6252dcceac89d37364 (MD5)
Resumo: Este trabalho divide-se em 2 partes. Primeiramente, foi realizado uma pesquisa na Internet, procurando por Sistemas de Informações de Campi de Universidades de diversos países, incluindo algumas brasileiras. Foram encontrados 16 Sistemas de Informações de Campi Universitários, sendo descritos um a um nesta primeira etapa. A seguir, é apresentado uma proposta de Sistema de Informações de Campus em 3D para a Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), utilizando os recursos da fotogrametria digital para o mapeamento das edificações do campus com textura foto-realística.

Traditional education have for long been remaining without major changes made to the actual system. Up until very recently, there has been reluctance towards making fundamental and dramatic changes to the system, but as societies change and develop by mirroring on past experiences, new minds and new ways of thinking emerge suggesting changes and new developments. Consequently, new educational approaches such as e-learning and virtual learning have emerged.

Lately, technology has been transforming and developing than ever before and the demand for modifying accordingly to new technology has become a prerequisite for all industries and institutions. Already with e-learning, a derived concept is worthy of notice. Authenticity, meaning validity and accuracy, has been imposed as one major issue when it comes to e-learning, and also v-learning.

The main goal of this thesis is to present answers and suggestions to the following research questions:

Ø  What value does a virtual education method create for the students?

Ø  What implications are there for an education through Second Life and what is the significance of such an environment?

Ø  What are the main auxiliary instruments or tools that enhance authenticity and the achievement of high presence in a virtual environment?

This research adopted an inductive approach using a qualitative research. The characterizations of knowledge used were descriptive knowledge, normative knowledge, explanatory research and evaluating research for the respective research questions. As a result of collaborating with Kalmar University, Sweden’s first Second Life course “Oral Production” was observed and to intensify the results, an interview was held with the course’s lecturer. The results were thereon analyzed and scrutinized based on the Empirical Findings, Theoretical Framework – consisting of mainly pedagogical theories and of articles concerning virtual learning environments.

The conclusion of this research entails the answers for the research questions. An education via a virtual environment is a development of e-learning, which is an enhancement of a traditional physical education. All students are persuaded to be active and participate in learning, which also promotes interconnectedness between students and teacher. Students can do role-playing and do presentations without feeling embarrassed about their “real” identities being represented. Main auxiliary instruments include virtual presentation boards, audio to communicate with each other and the avatar to direct the speech. Additionally, to enhance high presence in a virtual environment, involving all students with creative exercises seems to be another means in achieving high presence in a virtual environment.

 

This dissertation deals with the platform Z-Wave. This platform tries to create an universal system for smart home. The theoretical part of the work describes in details the platform itself as well as the applicable libraries for programming of applications and the available equipments. The practical part presents the new custom gateway. The hardware of this gateway is designed with utilization of the Z-Wave module, Raspberry Pi 3 microcomputer, touchscreen, powerbank and the body of the system. The body has been designed in the Solid Works CAD system and printed on a 3D printer. The needed firmware was loaded into the Z-Wave module ZM5304 and this module has been interconnected with the Raspberry Pi 3 through the printed circuit board of the custom design. The gateway drives OpenZWave network through the new own application written with help of Python wrapper of the library OpenZWave and other open source components. The part of the work is also the list and description of the alternative commercial gateways available on the Czech market.

L'imagerie par spectrométrie de masse est d’un grand intérêt pour aborder les questions biologiques en fournissant simultanément des informations chimiques et spatiales. En particulier, la spectrométrie de masse baptisée TOF-SIMS est bien reconnue par sa haute résolution spatiale (< 1 μm), qui est essentielle pour révéler l'information chimique dans une zone submicronique. L'emploi croissant de cette technique dans la caractérisation des échantillons biologiques a bénéficié du développement de nouvelles sources d'ions d’agrégats. Cependant, les processus d'ionisation/désorption des analytes sous les impacts d’agrégats lourds sont encore mal compris. D'un autre côté, techniquement, les instruments TOF-SIMS commerciaux actuels ne peuvent pas fournir une résolution en masse suffisante ni une précision sur la détermination de la masse pour l'identification moléculaire, ce qui rend les analyses de systèmes biologiques complexes très difficiles, et nécessite le recours à la fragmentation MS/MS. Cette thèse vise à mieux comprendre la production d'ions sous l’impact d’agrégats lourds et à explorer la capacité MS/MS du spectromètre de masse par temps de vol combiné à l’imagerie ionique en utilisant le spectromètre de masse PHI nanoTOF II. Ce dernier point a été réalisé en cartographiant en haute résolution spatiale des métabolites importants de bois. Pour comprendre la production d'ions sous les impacts d’agrégats d'argon massifs, l'énergie interne des ions secondaires a été mesurée en utilisant la mesure du taux de survie d'une série d'ions benzylpyridinium. L'étude de diverses conditions d'impact (énergie, vitesse, taille des agrégats) a montré que la vitesse joue le rôle majeur dans la distribution d'énergie interne et la fragmentation moléculaire dans le régime à faible énergie par atome (E/n < 10 eV).Les capacités de la fragmentation MS/MS et d'imagerie en parallèle du spectromètre PHI nanoTOF II nouvellement conçu ont été évalués par cartographie MS/MS in situ des métabolites bioactifs rubrynolide et rubrenolide dans les espèces amazoniennes de bois Sextonia rubra, ainsi qu’une identification in situ des métabolites précurseurs. L'imagerie TOF-SIMS 2D et 3D a permis de localiser les cellules où cette biosynthèse s’effectue. Les résultats ont conduit à la proposition d'une voie possible de biosynthèse des deux métabolites. Pour étendre l'application de l'imagerie TOF-SIMS dans l'analyse chimique du bois, la distribution radiale des extraits de bois dans le duramen du bois du mélèze européen a également été étudiée
Mass spectrometry imaging has been shown of great interest in addressing biological questions by providing simultaneously chemical and spatial information. Particularly, TOF-SIMS is well recognized for its high spatial resolution (< 1 µm) which is essential in disclosing chemical information within a submicron area. The increasing use of TOF-SIMS in characterizing biological samples has greatly benefited from the introduction of new cluster ion sources. However, the ionization/desorption of the analytes under impacts of large clusters is still poorly understood. On the other hand, technically, current commercial TOF-SIMS instruments generally cannot provide sufficient mass resolution or mass accuracy for molecular identification, making analyses of complex biological systems especially challenging when no MS/MS fragmentation is available. Thus this thesis is aimed to get a better understanding of ion production under cluster impacts, to explore the MS/MS capability of the parallel imaging MS/MS Spectrometer (PHI nanoTOF II), as well as to apply TOF-SIMS to map important wood metabolites with high spatial resolution.In order to understand ion production under impacts of massive argon clusters, internal energy distributions of secondary ions were measured using survival yield method which involves the analyses of a series of benzylpyridinium ions. Investigation of various impacting conditions (energy, velocity, cluster size) suggested that velocity of the clusters play a major role in internal energy distribution and molecular fragmentation in the low energy per atom regime (E/n < 10 eV). The MS/MS fragmentation and parallel imaging capabilities of the newly designed PHI nanoTOF II spectrometer were evaluated by in situ MS/MS mapping of bioactive metabolites rubrynolide and rubrenolide in Amazonia wood species Sextonia rubra. Then this parallel imaging MS/MS technique was applied to perform in situ identification of related precursor metabolites in the same tree species. 2D and 3D TOF-SIMS imaging were carried out to target the plant cells that biosynthesize rubrynolide and rubrenolide. The results led to the proposal of a possible biosynthesis pathway of these two metabolites. In addition, to expand the application of TOF-SIMS imaging in wood chemistry analysis, radial distribution of wood extractives in the heartwood of European larch was also investigated

L'imagerie médicale sur petits animaux est d'une grande utilité en recherche préclinique, car elle permet d'imager in vivo et en 3D l'intérieur de l'animal. Ceci sert au développement de nouveaux médicaments et au suivi de l'évolution de certaines pathologies. En effet, les techniques d'imagerie éliminent la nécessité de sacrifier les animaux, ce qui permet le suivi de processus biomoléculaires sur un même individu et l'obtention de données statistiquement plus significatives. Cependant, l'information moléculaire recueillie s'avère généralement de faible résolution spatiale, notamment en imagerie optique à cause de la diffusion de la lumière, et donc difficile à localiser dans le corps de l'animal. Le jumelage de modalités d'imagerie complémentaires permet donc d'obtenir des images anatomiques et moléculaires superposées, mais cela s'avère toutefois relativement coûteux. Le projet présenté vise à améliorer une technique d'imagerie 2D toute optique à faible coût permettant d'obtenir une carte approximative 3D des organes internes d'une souris. Cette technique devrait permettre le recalage spatial automatique d'informations moléculaires obtenues sur le même appareil, bien que cela n'ait pas encore été démontré. L'amélioration apportée par le projet consiste à obtenir des images anatomiques 3D, plutôt que 2D, en utilisant une caméra tournante et des techniques de vision numérique stéréo. Pour ce faire, la technique existante est d'abord reproduite. Celle-ci consiste à injecter de l'ICG , un marqueur fluorescent non spécifique qui demeure confiné au réseau vasculaire une fois injecté, à une souris anesthésiée. De par leurs métabolismes distincts et le temps que met l'ICG à atteindre chacun d'eux, la dynamique de fluorescence varie entre les organes, mais demeure relativement uniforme à l'intérieur d'un même organe. Certains organes peuvent donc être segmentés par des techniques appropriées de traitement de signal, telles l'analyse en composantes principales et la régression par moindres carrés non négative. Un système d'imagerie à caméra rotative comme le QOS® de Quidd permet d'obtenir des images 2D segmentées de l'anatomie. interne de l'animal selon plusieurs plans de vue. Ces plans de vue servent à reconstruire l'information anatomique en 3D par des techniques de vision numérique. La procédure pourrait être répétée avec un ou plusieurs marqueurs fluorescents fonctionnalisés dans le but d'obtenir des images moléculaires 3D du même animal et de les superposer aux images anatomiques 3D. La technique développée devrait ainsi permettre d'obtenir à faible coût et de manière toute optique des images 3D anatomiques et moléculaires recalées spatialement automatiquement.

La cystoscopie est actuellement l'examen clinique de référence permettant l'exploration visuelle des parois internes de la vessie. Le cystoscope (instrument utilisé pour cet examen) permet d'acquérir une séquence vidéo des parois épithéliales de la vessie. Cependant, chaque image de la séquence vidéo ne visualise qu'une surface réduite de quelques centimètres carrés de la paroi. Les travaux réalisés dans le cadre de cette thèse ont pour objectif de construire une carte 3D reproduisant d'une manière fidèle les formes et les textures des parois internes de la vessie. Une telle représentation de l'intérieur de la vessie permettrait d'améliorer l'interprétation des données acquises lors d'un examen cystoscopique. Pour atteindre cet objectif, un nouvel algorithme flexible est proposé pour le calibrage de systèmes cystoscopiques à vision active. Cet algorithme fournit les paramètres nécessaires à la reconstruction précise de points 3D sur la portion de surface imagée à chaque instant donné de la séquence vidéo cystoscopique. Ainsi, pour chaque acquisition de la séquence vidéo, un ensemble de quelques points 3D/2D et une image 2D est disponible. L'objectif du deuxième algorithme proposé dans cette thèse est de ramener l'ensemble des données obtenues pour une séquence dans un repère global pour générer un nuage de points 3D et une image panoramique 2D représentant respectivement la forme 3D et la texture de la totalité de la paroi imagée dans la séquence vidéo. Cette méthode de cartographie 3D permet l'estimation simultanée des transformations 3D rigides et 2D perspectives liant respectivement les positions du cystoscope et les images de paires d'acquisitions consécutives. Les résultats obtenus sur des fantômes réalistes de vessie montrent que ces algorithmes permettent de calculer des surfaces 3D reproduisant les formes à retrouver.

Le sujet principal de cette thèse est la segmentation 3D de tumeurs du cerveau et de leurs différentes composantes (oedème et nécrose), ainsi que de structures internes du cerveau en IRM. Pour la segmentation de tumeurs nous proposons un cadre général qui est une combinaison des paradigmes fondés sur les régions et les contours. Dans ce cadre, nous segmentons d'abord le cerveau en utilisant une méthode adaptée aux cas pathologiques et extrayons des informations globales sur la tumeur par analyse de symétrie. La deuxième étape segmente la tumeur et ses composantes. Pour cela, nous proposons une méthode nouvelle et originale qui combine l'information de régions et de contours en deux phases. Pour la première, l'initialisation, nous présentons deux nouvelles méthodes. La première est une nouvelle méthode de classification floue qui exploite à la fois l'information des voxels et leurs voisinages (inspirés des champs Markov (MRF)), l'appartenance et la typicalité. La seconde se fonde sur l'analyse de la symétrie. La segmentation initiale de la tumeur est raffinée dans la deuxième phase par un modèle déformable contraint par des relations spatiales. Les relations spatiales sont obtenues en utilisant la segmentation initiale et les tissus environnant la tumeur. La méthode proposée peut être employée pour une grande classe de tumeurs dans n'importe quelle modalité en IRM. Pour segmenter une tumeur et ses composantes automatiquement, le cadre proposé a besoin seulement d'une image CE-T1w (con- trast enhanced T1-weighted) et d'une image FLAIR. Dans le cas d'une image CE-T1w seulement, l'interaction de l'utilisateur peut être nécessaire. Nous avons évalué cette méthode sur une base de données de 20 images CE-T1w et 10 images FLAIR avec différents types de tumeurs. Un autre but de cette thèse est la segmentation de structures internes du cerveau en présence d'une tumeur. Pour cela, une connaissance a priori sur l'anatomie et l'organisation spatiale des structures est fournie par une ontologie. Pour segmenter chaque structure, nous exploitons ses relations spatiales par rapport à d'autres structures, selon la connaissance a priori. Nous choisissons alors les relations spatiales qui sont valables en fonction de la tumeur segmentée. Ces relations spatiales sont alors modélisées dans un cadre flou proposé par notre groupe. Comme pour la tumeur, la procédure de segmentation de chaque structure comporte deux étapes. Dans la première étape nous recherchons la segmentation initiale de la structure dans le cerveau globalement segmenté. Le processus de recherche est fait dans la région d'intérêt fournie par la fusion des relations spatiales. Pour segmenter globalement les structures du cerveau nous employons deux méthodes. La première est la classification floue propos ée et la seconde repose sur les ensembles de niveaux multi-phases. Pour raffiner la segmentation initiale, nous employons un modèle déformable qui est contraint par les relations spatiales de la structure. Cette méthode a été également évaluée sur 10 images CE-T1w pour segmenter les ventricules, les noyaux caudés et les thalami.

Because of the increase in the number of security cameras, there is more video footage available than a human could efficiently process. In combination with the fact that computers are getting more efficient, it is getting more and more interesting to solve the problem of detecting and recognizing people automatically. Therefore a method is proposed for estimating a 3D-path of a person of interest in multiple, non overlapping, monocular cameras. This project is a collaboration between two master theses. This thesis will focus on recognizing a person of interest from several possible candidates, as well as estimating the 3D-position of a person and providing a graphical user interface for the system. The recognition of the person of interest includes keeping track of said person frame by frame, and identifying said person in video sequences where the person of interest has not been seen before. The final product is able to both detect and recognize people in video, as well as estimating their 3D-position relative to the camera. The product is modular and any part can be improved or changed completely, without changing the rest of the product. This results in a highly versatile product which can be tailored for any given situation.

An OpenGL applications usually renders to a single frame. Multi-view or 3D displays on the other hand, needs more more images representing different viewing directions on the same scene, but modifying a large number of applications would be unsuitable and problematic. However, intercepting and modifying these calls before they reach the GPU would dramatically decrease the amount of work needed to support a large number of applications on a new type of multi-view or 3D display. This thesis describes different ways on intercepting, enqueueing and replaying these calls to support rendering form different view points. Intercepting with both an own implementation of opengl32.dll and an OpenGL driver is discussed, and enqueueing using classes, function pointers and enumeration of functions is tried. The different techniques are discussed quickly with the focus being a working implementation. This resulting in an fully blown OpenGL interceptor with the ability to enqueue and replay a frame multiple times while modifying parameters such as the projection matrix. This implementation uses an own implementation of opengl32.dll that is placed in the application directory to be loaded before the real one. Enqueueing is performed by enumerating all OpenGL calls, pushing this enumeration value and all call data to a list Replaying is done by reading the same list and calling the function pointer associated with the enumeration value with the data in the list.

Image segmentation of organs in medical images using model-based approaches requires a priori information which is often given by manually tagging landmarks on a training set of shapes. This is a tedious, time-consuming, and error prone task. To overcome some of these drawbacks, several automatic methods were devised. Identification of the same homologous set of points in a training set of object shapes is the most crucial step in Active Shape Modelling, which has encountered several challenges. The most crucial among these are: (C1) defining and characterizing landmarks; (C2) obtaining landmarks at the desired level of detail; (C3) ensuring homology; (C4) generalizing to n>2 dimensions; (C5) achieving practical computations. This thesis proposes several novel modelling techniques attempting to meet C1-C5. In this process, this thesis makes the following key contributions: the concept of local scale for shapes; the idea of allowing level of detail for selecting landmarks; the concept of equalization of shape variance for selecting landmarks; the idea of recursively subdividing shapes and letting the sub-shapes guide landmark selection, which is a very general n-dimensional strategy; the idea of virtual landmarks, which may be situated anywhere relative to, not necessarily on, the shape boundary; a new compactness measure that considers both the number of landmarks and the number of modes selected as independent variables. The first of three methods uses the c-scale shape descriptor, based on the new concept of curvature-scale, to automatically locate mathematical landmarks on the mean of the training shapes. The landmarks are propagated to the training shapes to establish correspondence among shapes. Since all shapes of the same family do not necessarily present exactly the same shape features, another novel method was devised that takes into account the real shape variability existing in the training set and that is guided by the strategy of equalization of the variance observed in the training set for selecting landmarks. By incorporating the above basic concepts into modelling, a third family of methods with numerous possibilities was developed, taking into account shape features, and the variability among shapes, while being easily generalized to the 3D space. Its output is multi-resolutional allowing landmark selection at any lower resolution trivially as a subset of those found at a higher resolution. The best strategy to use within the family will have to be determined according to the clinical application at hand. All methods were evaluated in terms of compactness on two data sets - 40 CT images of the liver and 40 MR images of the talus bone of the foot. Further, numerous artificial shapes with known salient points were also used for testing the accuracy of the proposed methods. The results show that, for the same number of landmarks, the proposed methods are more compact than manual and equally spaced annotations. Besides, the accuracy (in terms of false positives and negatives and the location of landmarks) of the proposed shape descriptor on artificial shapes is considerably superior to a state-of-the-art scale space approach to finding salient points on shapes.

Depuis les premiers travaux de Moreno en 1934, l'analyse de réseaux sociaux s'est toujours accompagnée de diagrammes représentant les relations entre individus. Depuis, la visualisation de graphes n'a cessé de se développer au sein des communautés de visualisation d'information et de dessin de graphes. Au-delà des travaux se concentrant sur les problèmes combinatoires et algorithmiques posés par les dessins de graphes on parle désormais de fouille visuelle de réseaux et plus généralement de visual analytics en intégrant l'utilisateur au coeur de l'analyse. Dans cette thèse nous nous concentrons sur les supports visuels interactifs stéréoscopiques qui permettent de piloter le processus de fouille. En utilisant un environnement expérimental ad hoc, nous essayons d'en évaluer l'impact dans une tâche très populaire de détection de structures en communautés. A travers différentes expériences, nous montrons que pour une classe de graphes particulière la 2D semble plus adapté pour les graphes simples tandis que la 3D stéréo est bénéfique pour les graphes les plus complexes. Nous identifions également des différences dans l'usage des interactions entre la mono et la stéréo, ce qui semble illustrer des différences de comportement caractérisant des différences de stratégie d'utilisation entre ces deux conditions. Nos travaux se prolongent sur le plan technologique par le développement d'une bibliothèque permettant des interactions "mains-libres" adaptées à la fouille visuelle debout devant un grand écran.

Cette thèse presente des travaux et résultats d'expériences de fracturation dont l'origine est une génération interne de fluides induite par des réactions chimiques dans des échantillons de roches et des matériaux analogues. Les deux premiers articles portent sur une expérience avec des échantillons de schistes imagés par tomographie aux rayons X au cours du temps. Le premier article décrit la formation de fractures créées par l'augmentation de pression induite par la décomposition de matière organique lorsque les schistes sont chauffés. Le deuxième article porte sur la procédure expérimentale et l'analyse d'images, utilisées pour obtenir les résultats du premier article. Les deux autres articles concernent la fracturation d'une couche de gélatine contenant de la levure et du sucre, ce qui génère du CO2. Le troisième article décrit le mécanisme de formation d'un réseau de fractures au cours du drainage du CO2 contenu dans la gélatine. Le quatrième article concerne l'évolution du réseau de fractures au cours de ce drainage, ainsi que les mécanismes d'ouverture et fermeture des fractures. Le dernier article porte sur une étude par tomographie aux rayons X de la distribution de porosité d'échantillons endommagés d'andésite. Les méthodes développées dans ce projet peuvent s'appliquer à la déshydratation de sédiments, la formation de volcans de boue, l'exploration d'hydrates de méthane, la séquestration de CO2 et la fracturation de réservoirs non conventionnels
This thesis presents the experimental work and the results on fracturing of rock samples and analogue materials due to internal fluid generation during chemical reaction. The first two papers concentrate on time-resolved 3D X-ray imaging experiment on organic-rich shale samples. Paper 1 describes fracture formation due to hydrocarbon generation in the shale induced by organic matter decomposition during heating. Paper 2 gives an overview of the experimental procedure and image analysis workflow, which were used to obtain results presented in the first paper. The other two papers are focused on fracturing of gelatin mixed with yeast and sugar, which generates CO2. Paper 3 describes the mechanism of fracture network formation during draining of CO2 out of a gelatine layer. Paper 4 focuses on the temporal evolution of the drainage network and the mechanism of fracture opening and closing. The last paper presents a study in which X-ray microtomography was used to characterize porosity distribution in weathered andesite samples. The scientific methods developed in this project have potential application in studying dehydration of sediments, formation of mud volcanoes, methane hydrate exploration and assessment, geological sequestration of carbon dioxide CO2 and hydraulic fracturing of unconventional reservoirs

Le phénomène de suffusion correspond à la migration des particules fines érodées dans un milieu poreux sous l'action d’un flux hydraulique. Ce mécanisme pourrait être la cause principale des ruptures des remblais et des barrages en terre. De nombreuses études expérimentales ont été menées pour comprendre la suffusion et mettre en évidence les phénomènes couplés associés. Au niveau numérique, on trouve beaucoup de modèles analytiques et numériques mais rares sont ceux qui prennent en compte l’arrachement des particules, leur transport et leur dépôt éventuel (par un processus de colmatage ou pour des vitesses d’écoulement suffisamment faibles).En se basant sur une loi d’écoulement de type Darcy, sur la loi d’érosion de Papamichos et al (2001) modifiée par Bendahmane (2005)et sur une loi d’évolution de la viscosité de fluide (relation d’Einstein), nous développons une nouvelle approche hydromécanique de la suffusion. La résolution numérique du problème est réalisée par la méthode des éléments finis. Deux aspects sont présentés: le cadre général du modèle proposé (réalisé en 2D) avec une étude paramétrique et la validation du modèle avec une modélisation 3D réalisée avec le modèle géométrique de l’essai (Cross Erosion Test) (CET), ce qui permet de décrire à la fois les phénomènes d’érosion, de transport et de dépôt des particules érodées dans un milieu poreux saturé.Pour cela, nous avons choisi un outil de modélisation approprié à la représentation de phénomènes couplés tels que ceux mobilisés par l’érosion interne. Le logiciel Comsol-Multiphysics 3.4b, basé sur la méthode des éléments finis, a été retenu car il permet d’implanter relativement facilement de nouvelles équations constitutives des phénomènes. Dans un deuxième temps, le modèle a été validé sur des expériences de référence reflétant les phénomènes étudiés. Nous avons utilisé les résultats expérimentaux de Nguyen (2013) qui a mis au point un nouveau dispositif expérimental au laboratoire 3SR appelé " l'Essai d’Érosion Transverse " ou Cross Érosion Test. Deux types de sol ont été considérés : un sol gravelo-sableux(noté S3) et un sol limoneux de l’Isère (noté S4 et S4-a).Afin de discuter des aspects transitoire et dynamique du phénomène de suffusion, les vitesses d’écoulement, les gradients hydrauliques, la distribution de la porosité et de la perméabilité, la distribution de la concentration des particules érodées en suspension, et enfin la masse érodée sortantes ont mesurés au cours du temps et comparés aux résultats du modèle physique
The phenomenon of Suffusion corresponds to the migration of fine eroded particles in a porous medium under the action of an internal water flow. This mechanism could be the main origin of damage in embankments and earth dams. Many experimental studies have been done to analyse the suffusion but actually understanding this phenomenon appears as a major scientific challenge. On the other hand, numerically, only a few studies were found which associate the mechanisms of detachment, transport and deposition of eroded particles.Based on the Darcy’s law model, the erosion model of Papamichos et al (2001) modified by Bendahmane (2005) and the fluid viscosity evolution law (Einstein relation), we developed a new hydro-mechanical approach of suffusion. The numerical solution of the problem is carried out by using a finite element method. Two aspects are presented: first, the general framework of the proposed model (implemented in 2D) with a parametric study and then the validation of the numerical model realized with a 3D study of the geometric model of the experimental study of Cross Erosion Test (CET). This model describes the three phenomena of suffusion: erosion, transport and deposition of eroded particles in a saturated soil.Furthermore, the numerical modeling of coupled phenomena of internal erosion is performed using the commercial software "Comsol Multiphysics-3.4b". However, to validate the model, experimental results on two types of soil: sandy gravel soil (S3) and the silt of Isère (S4 and S4-a) are used. These results are found in the PhD thesis of Nguyen(2013) who has developed a new apparatus called Cross Erosion Test (CET).Moreover, to discuss the transient and dynamic aspects of the phenomenon, the evaluation of the mass conservation with different figures of flow velocity, hydraulic gradient, hydraulic head, porosity and permeability distribution, concentration distribution, and of outgoing eroded particles, are measured over time and compared with experimental results

L'evolution des interieurs planetaires est decrite par la mecanique des fluides pour des temps geologiques. Cette these se propose de reenvisager certains aspects dynamiques de plusieurs objets en tenant compte de leur rheologie complexe. Un outil numerique est elabore pour la modelisation d'une convection 3d avec de forts gradients de viscosite. Le programme repond a deux contraintes : traitement correct de ces fortes variations et efficacite en terme de duree du calcul 3d (fonctionnement multiprocesseurs). La premiere application de notre modele est de simuler le refroidissement transitoire d'un fluide dont la viscosite depend de la temperature. Comparer avec une experience de laboratoire permet a la fois de valider le programme et de reproduire l'analyse du regime asymptotique de couvercle stagnant. Nous procedons ensuite a des calculs stationnaires avec chauffage interne afin d'obtenir une loi de parametrisation qui decrit le transfert de chaleur dans le cadre de ce regime. Notre travail montre qu'un tel equilibre predit correctement le refroidissement transitoire apres une periode d'ajustement initial. La brievete de cette phase (< 100 ma) justifie les modeles classiques d'evolution des planetes telluriques. Cependant, l'attention est portee sur l'epaisseur de la lithosphere, mal decrite par ces modeles. L'etablissement d'un diagramme des regimes convectifs pour une viscosite variable permet enfin d'eclairer d'un jour nouveau l'histoire des planetes telluriques en terme de transition d'un regime a l'autre. La seconde etude concerne l'accretion oceanique. Le programme est modifie pour inclure l'interaction des ecoulements du manteau ascendant solide et du produit de sa fusion. La mise a jour recente du role decisif de l'assechement de la matrice residuelle est etudiee par notre modele et permet notamment la description des mecanismes de segmentation de l'axe d'une dorsale lente ainsi que des considerations inedites sur la stabilite des segments.

The thesis is focused on the creation process of the 3D model of Panna Marie Sněžná church in Velké Karlovice, which is based on geodetic measuring. The introduction part deals with the historical context, localization and general description of the object. Furthermore, there is the introduction of methods of a 3D model production. The majority of the work contains description of method utilized for 3D model creation and that was used by us. This model was created in AutoCAD 2018 program.

Ces travaux s’attachent à décrire et quantifier les mécanismes de ruptures des compositestissés 3D sous chargement de traction quasi-statique et à mettre en place une méthode de simulationnumérique adaptée et robuste, pouvant à terme être appliquée en bureau d’études.Dans cette optique, une étude expérimentale a été menée afin de quantifier la propagation defissures dans ces matériaux. Celle-ci a permis de mettre en place un scenario de rupture, entirant parti de la multi-instrumentation des essais. L’étude a également été effectuée sur deséprouvettes de géométries et de tailles variées et a mis en évidence d’importantes variations dutaux de restitution d’énergie avec les conditions d’essai. Un formalisme d’analyse et de modélisationintroduisant des longueurs internes a ensuite été présenté et adapté aux mécanismes derupture des composites tissés 3D. Ce formalisme est étayé par la recherche des mécanismes àl’aide de l’analyse des faciès de rupture. Les longueurs introduites ont ainsi été mises en relationavec les paramètres du tissage. Une méthode d’identification des paramètres a été proposée etles conséquences de ce comportement sur le dimensionnement de pièces composites discutées.Enfin, le transfert de ces résultats a été effectué vers des simulations numériques robustes. Desméthodes de régularisation des modèles d’endommagement continu ont été présentées et évaluéesà l’aune de leur capacité à assurer, d’une part, la robustesse des résultats et, d’autre part,la bonne retranscription des effets d’échelle expérimentaux. La prise en compte de ces considérationsnumériques et physiques nous a amené à proposé un modèle d’endommagement Non-Local.Une méthode d’identification des paramètres et de la longueur interne à partir des données expérimentalesa été proposée
This work aims to describe and quantify the failure mechanisms of 3D woven composites underquasi-static tensile loading and to implement an adapted and robust numerical simulationmethod, that can be applied in industry. To this end, an experimental study was carried out toquantify the propagation of cracks in these materials. Thus, a crack propagation scenario wasestablished, thanks to the multi-instrumentation used during the tests. The experimental campaignwas carried out on specimens of various geometries and sizes and highlighted significantvariations in the fracture toughness with the test conditions. A modelisation framework introducinginternal lengths was then presented and adapted to 3D woven composites. This frameworkis supported by the identification of the failure mechanisms subsequent to the analysis of thecrack profile. The introduced lengths were thus related to the weaving parameters. A method foridentifying the parameters was proposed and the consequences of this behaviour on the designof the composite parts discussed. Finally, these results were transferred to robust numerical simulations.Regularisation methods of continuous damage models were presented and evaluatedin terms of their ability to ensure, on the one hand, the robustness of the results and, on theother hand, the correct transcription of experimental size effects. Taking into account these numericaland physical considerations led us to propose a Non-Local damage model. A method foridentifying the parameters and the internal length on experimental data was proposed

In most cases today when a specific person's whereabouts is monitored through video surveillance it is done manually and his or her location when not seen is based on assumptions on how fast he or she can move. Since humans are good at recognizing people this can be done accurately, given good video data, but the time needed to go through all data is extensive and therefore expensive. Because of the rapid technical development computers are getting cheaper to use and therefore more interesting to use for tedious work. This thesis is a part of a larger project that aims to see to what extent it is possible to estimate a person of interest's time dependent 3D position, when seen in surveillance videos. The surveillance videos are recorded with non overlapping monocular cameras. Furthermore the project aims to see if the person of interest's movement, when position data is unavailable, could be predicted. The outcome of the project is a software capable of following a person of interest's movement with an error estimate visualized as an area indicating where the person of interest might be at a specific time. This thesis main focus is to implement and evaluate a people detector meant to be used in the project, reduce noise in position measurement, predict the position when the person of interest's location is unknown, and to evaluate the complete project. The project combines known methods in computer vision and signal processing and the outcome is a software that can be used on a normal PC running on a Windows operating system. The software implemented in the thesis use a Hough transform based people detector and a Kalman filter for one step ahead prediction. The detector is evaluated with known methods such as Miss-rate vs. False Positives per Window or Image (FPPW and FPPI respectively) and Recall vs. 1-Precision. The results indicate that it is possible to estimate a person of interest's 3D position with single monocular cameras. It is also possible to follow the movement, to some extent, were position data are unavailable. However the software needs more work in order to be robust enough to handle the diversity that may appear in different environments and to handle large scale sensor networks.

Background: Patients can struggle to comprehend and recall medical information, hindering their ability to participate in their own care. Research suggests that images may aid comprehension of medical information. Available for use in clinical practice, 3D medical images are relatively easy to interpret and could benefit lay people. However, little is known about patients’ experience of viewing them. Aim: The aim was to understand the role of a patient’s own 3D image in a clinical consultation. Four objectives were explored, to: (i) understand the impact for patients viewing their 3D image; (ii) understand how 3D images are incorporated into consultations; (iii) compare the experience of viewing 3D images, 2D images and no image alongside a diagnosis and (iv) understand whether informing participants of the occurrence of errors within image interpretation affects their trust in a diagnosis. Methods: A multi-method approach was adopted. Fourteen patients and four clinicians from a tertiary care orthopaedic outpatient clinic participated in semi-structured interviews and 10 clinical consultations were video-recorded. Additionally, 31 volunteers participated in focus groups and 252 volunteers participated in psychology laboratory experiments. Results: Patients considered their 3D images to be evidence, describing them to be truthful and authoritative. 3D images were used to explain diagnoses and treatments to patients during consultations. Participants showed better recall of the diagnosis when it was accompanied by 3D and 2D images compared to no image. Additionally, participants reported greater understanding and trust when the diagnosis was accompanied by 3D images compared to 2D images or no image. There was no significant difference in trust between participants who were informed of the potential for error within image interpretation and those who were not. Conclusion: Patients trust 3D images, perceiving them to provide authoritative knowledge. They may be a powerful resource for patients, increasing patient understanding, trust, and recall.

It is known that chemical and physical features of bone contribute to its functionality, reactivity and mechanical performance. This knowledge is the fundamental rationale for this project. The aim of this thesis is to study the influence of synthesis conditions on material composition and ultimately the biological performance of hydroxyapatite (HA) as well as to fabricate scaffold structures that physically emulate bone tissue. Concurrent characterisation of physiochemical properties and evaluations of in-vitro cytocompatibility, and the degree of osteoblast proliferation on CDHA substrates precipitated under different reaction conditions provides a novel contribution. Non-viability of cells seeded on substrates prepared in a solution adjusted to pH 10 (AP07) was confirmed after 1 day of culture. Dead cells were also observed after 3 days on CDHA prepared at 70°C under a controlled pH level of 11 (AP12). XRD found no discernible difference between these samples and CDHA substrates shown to be cytocompatible. The source of cytotoxicity was concluded to be the presence acidic DCPD in AP07, and positive surface charges for AP07 and AP12 that were revealed by FTIR, DTA-TGA and ZP measurements. Control of pH, increased solute concentration, the use of Toluene, and substitutions of 10mol% Mg or 2mol% Zn were shown to enhance the proliferative rate of cells seeded on CDHA synthesised at RT. CDHA prepared in a 60 Toluene: 40 DI water (% v/v) solvent system with a lower dielectric constant (AP14) exhibited marked XRD peak broadening and 20% larger surface area compared with CDHA prepared in DI water (AP09). These features are suggested to explain the enhanced proliferation of cells on AP14, which was shown to be more than double the fluorescence exhibited for AP09 after 7 days. XRF was used to confirm the presence of Sr, Mg, and Zn that were selected due to their key biological roles in bone apatite. Evidence of lattice incorporation of these divalent cations was supported by XRD analysis that demonstrated shifts of characteristic HA peaks. Mg ions inhibited the crystallisation process, which caused a 45% reduction in the crystallite size, 60% increase in particle surface area and thermal conversion to whitlockite at 600°C. The relatively low crystallinity and larger surface area of Mg and Zn doped substrates is proposed to explain the respective 80 and 40% increase in cell proliferation compared to a pure sample prepared under the same conditions. Flowability of HA:PVOH precursor materials correlated well with the mechanical stability, microstructure and porosity of 3D printed scaffolds. Anisotropic behaviour of constructs and part failure at the boundaries of interlayer bonds was highlighted by compressive strength testing. A trade-off between the ability to facilitate removal of PVOH thermal degradation products during sintering and the compressive strength of green parts was revealed. The maximum green scaffold strength of 0.85MPa was exhibited by parts that were air or vacuum dried for 6hrs. Critically, the pores of 3D printed constructs could be user designed ensuring interconnectivity and the imperfect packing efficiency of precursor powders created an inherent surface roughness and microporosity within scaffold struts. These features are known to be favourable for osteogenesis, osteoconduction and osteointegration in-vivo. This work establishes that changes to precipitation conditions cannot be deemed trivial since they may alter material composition, which ultimately determines cytocompatibility as well as the proliferative rate of cells. Due to the highly complex structure of bone there are understandably a number of on-going medical challenges and while the application of 3D printed HA bone tissue scaffolds is promising, the name apatite derived from the Greek ‘απαταο’, meaning to deceive is concluded to be very fitting.

Après l’incorporation de radionucléides dans l’organisme, l’imagerie quantitative en médecine nucléaire et l’anthroporadiométrie sont utilisés pour quantifier l’activité retenue. L’étalonnage de ces systèmes in vivo peut être amélioré afin de tenir en compte de la variabilité individuelle. En vue d’optimiser la mesure de l’activité retenue, des fantômes d’étalonnage innovants ont été réalisés par impression 3D. L’infographie 3D a été utilisée pour la conception, en parallèle avec un travail d’ingénierie permettant l’inclusion de radionucléides et l’adaptation aux besoins des utilisateurs. Un jeu de fantômes thyroïdiens adapté à l’âge a été développé et utilisé pour améliorer la mesure anthroporadiométrique thyroïdienne des enfants. À la suite d’une étude systématique, les coefficients d’étalonnage des installations de routine et de crise de l’IRSN ont été déterminés pour l’adulte et les enfants de 5, 10 et 15 ans. Un fantôme thyroïdien pathologique a été développé en plus du jeu de fantômes thyroïdiens dédié à la crise pour améliorer la mesure de fixation thyroïdienne en médecine nucléaire. Une étude multicentrique a été réalisée pour optimiser l’étalonnage afin de mieux personnaliser le traitement des pathologies bénignes de la thyroïde. Pour l’anthroporadiométrie pulmonaire, une famille de fantômes de poitrine a été développée pour améliorer la surveillance des travailleuses du nucléaire. Finalement, ce travail de recherche a permis de développer des fantômes adaptés aux besoins et de démontrer leur utilité pour la quantification de l’activité en dosimétrie interne
Following the incorporation of radionuclides in the body, quantitative imaging in nuclear medicine and in vivo spectrometry measurements are used to quantify the retained activity. The calibration of these in vivo systems can be improved to take account of individual variability. To optimize the measurements of the activity retained, innovative calibration phantoms were created and manufactured by 3D printing. 3D computer graphics were used for the design, coupled with an engineering work allowing the inclusion of radionuclides and the fit to users’ needs. A set of age-specific thyroid phantoms has been developed and used to improve the thyroid in vivo measurement of children. Following a systematic study, the calibration coefficients for IRSN emergency and routine installations were determined for adults and 5, 10 and 15 year old children. A pathological thyroid phantom has been developed in addition to the set of thyroid phantoms dedicated to the emergency to improve the thyroid uptake measurement in nuclear medicine. A multicentre study was carried out to optimize the calibration so that treatment of thyroid benign diseases moves towards a better personalization. For lung in vivo measurement, a set of breast phantoms has been developed to improve the monitoring of female workers. Finally, this research work has allowed developing several phantoms adapted to the needs and their usefulness was proven for the quantification of the activity in internal dosimetry