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Dissertations / Theses on the topic 'Modèle 3D'
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Guillon, Sylvie. "Caractérisation expérimentale et modèle simulé d'un télémètre laser." Paris 11, 1989. http://www.theses.fr/1989PA112354.
Full textAbstract:
Cette thèse présente les résultats de travaux réalisés sur un télémètre optique à diode laser, destiné à la proximétrie en robotique, et éventuellement à l'imagerie en trois dimensions. Le principe de fonctionnement de ce télémètre repose sur une modulation d'amplitude du faisceau lumineux, et une détection directe de la distance par mesure du déphasage correspondant au temps de propagation de l'onde modulée. Dans ce mémoire sont présentés :- la description du télémètre utilisé, ainsi que ses performances théoriques et pratiques. L'intérêt d'une simulation de son fonctionnement pour une application en robotique. - la caractérisation détaillée du signal détecté et des perturbations qu'il subit, en vue de cette simulation. - les résultats des simulations effectuées. - des relevés expérimentaux de profils de cibles réalisés avec ce télémètre<br>This thesis presents work results about an optical laser diode range finder for short distance measurements in robotics, and possibility of application in 3D vision. Its principle lies on an amplitude modulation of the optical beam, and a direct detection of the distance by measuring the phase shift corresponding to the propagation time of the modulated beam. This research presents :- the description of the laser range finder used, with its theoritical and practical performances. - the interest of a simulation of the functioning for an application in robotics. - the detailed characterization of the detected signal and its perturbations, for this simulation. - the results of the simulations. - experimental profile records realized with this laser range finder
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Bénière, Roseline. "Reconstruction d’un modèle B-Rep à partir d’un maillage 3D." Thesis, Montpellier 2, 2012. http://www.theses.fr/2012MON20034/document.
Full textAbstract:
De nos jours, la majorité des objets manufacturés sont conçus par des logiciels informatiques de CAO (Conception Assistée par Ordinateur). Cependant, lors de la visualisation, d'échange de données ou des processus de fabrication, le modèle géométrique doit être discrétisé en un maillage 3D composé d'un nombre fini de sommets et d'arêtes. Or, dans certaines situations le modèle initial peut être perdu ou indisponible. La représentation discrète 3D peut aussi être modifiée, par exemple après une simulation numérique, et ne plus correspondre au modèle initial. Une méthode de rétro-ingénierie est alors nécessaire afin de reconstruire une représentation continue 3D à partir de la représentation discrète.Dans ce manuscrit, nous présentons une procédure automatique et complète de rétro-ingénierie pour les maillages 3D issus principalement de la discrétisation d'objets mécaniques. Pour cela, nous proposons des améliorations sur la détection de primitives géométriques simples. Puis, nous introduisons un formalisme clair pour la définition de la topologie de l'objet et la construction des intersections entre les primitives. Enfin, nous décrivons une nouvelle méthode de construction de surfaces paramétriques 3D, fondée sur l'extraction automatique de grilles rectangulaires régulières supports. La méthode a été testée sur des maillages 3D issus d'applications industrielles et permet d'obtenir des modèles B-Rep cohérents<br>Nowadays, most of the manufactured objects are designed using CAD (Computer-Aided Design) software. Nevertheless, for visualization, data exchange or manufacturing applications, the geometric model has to be discretized into a 3D mesh composed of a finite number of vertices and edges. But, in some cases, the initial model may be lost or unavailable. In other cases, the 3D discrete representation may be modified, for example after a numerical simulation, and does not correspond anymore to the initial model. A retro-engineering method is then required to reconstruct a 3D continuous representation from the discrete one.In this Ph.D. Thesis, we present an automatic and comprehensive reverse engineering process mainly dedicated to 3D meshes of mechanical items. We present first several improvements in automatically detecting geometric primitives from a 3D mesh. Then, we introduce a clear formalism to define the topology of the object and to construct the intersections between primitives. At the end, we describe a new method to fit 3D parametric surfaces which is based on extracting regular rectangular grids. The whole process is tested on 3D industrial meshes and results in reconstructing consistent B-Rep models
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Bachalany, Yara. "Estimation du mouvement 3D d’une sphère de surface réfléchissante." Thesis, Lille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LIL10142/document.
Full textAbstract:
Dans le cadre de cette thèse, nous proposons une solution au problème de l'estimation du mouvement 3D d'objets dont la surface est réfléchissante, lequel est très complexe quand leurs caractéristiques géométriques à elles seules ne permettent pas de définir des indices caractéristiques d'un mouvement. Nous avons focalisé notre étude sur le cas particulier de la sphère, dont la parfaite symétrie complique au maximum le problème d'estimation du mouvement.En effet, lorsqu'une sphère est affectée d'un mouvement de rotation pure autour d'un de ses axes, ses contours extérieurs apparaissent statiques. Ces derniersn'apportent donc pas d'information utilisable par le système pour estimer le mouvement. Nous proposons donc une approche se basant sur la texture dans un schéma de mise en correspondance 3D/2D modifié. Ici, cette information est exploitée différemment si elle provient d'une composante spéculaire ou diffuse.Enfin, nous démontrons que la propriété réfléchissante de la surface n'est plus considérée comme un obstacle mais que au contraire, cette propriété procure une information supplémentaire sur le mouvement recherché<br>Recovering 3D motion of reflective objects in image sequences is still a cumbersome problem for computer vision. One common approach is to track geometric features of the object such as contours and edges since they are rather insensitive to light reflections. However, such basic features fail to recover the actual 3D motion in some cases. For example, the external contour of a sphere rotating about one of its axes remains static in the image. In thisthesis, we propose a new approach to 3D motion recovery of a reflective sphere visible in an image sequence.Instead of tracking only geometric features, our technique makes use of texture information in a slightly modified image alignment method. Unlike in classical image alignment methods, texture information is processed differently whether it comes from a diffuse or a specular light component.Using this technique, we show that motion estimation is not only possible when dealing with reflective objects, but also that specular components can offer information about the 3D motion. Finally, we present some results obtained from the analysis of image sequences
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Maquinghen, Anne-Pascale. "Modélisation géométrique et cinématique 3D du rachis scoliotique pour la réalisation d'un outil d'aide au medecin." Valenciennes, 1991. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/ef98d2a0-b271-4070-b83c-e130440c9fe6.
Full textAbstract:
L'objet de cette thèse est la réalisation d'un logiciel d'aide au chirurgien pour l'orthopédie rachidienne. Dans une première étape, ce logiciel permet de visualiser un modèle géométrique tridimensionnel du rachis sur écran graphique. Les paramètres de ce modèle sont identifiés, sur les radiographies frontale et latérale du rachis, par digitalisation de points particuliers situés sur les vertèbres et le socle pelvien. Un calcul de stéréocorrespondance, adapté à ce cas, fournit les coordonnées 3D de ces points ; l'incertitude sur la position vertébrale est estimée inferieure au centimètre. Un traitement numérique sur les paramètres du modèle permet de calculer les variables et indices caractéristiques de la scoliose. Dans une seconde étape, le modèle du rachis est formulé comme une chaine cinématique générale 3D dont les paramètres sont identifiés à partir de mesures de position et d'inclinaison sur des radiographies du patient en flexion corrective extrême. Cette formulation permet une recherche automatique de la forme rachidienne optimale que peut atteindre un patient. L'algorithme de recherche de l'optimalité consiste à imposer la correction maximale admissible de la courbure principale et une correction uniforme et partielle des contre-courbures. Le travail effectue fait partie de l'étude d'un système général d'aide au chirurgien entreprise en collaboration avec quatre équipes régionales dans le cadre du pole G. B. M.
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Moyen, Rémi. "Paramétrisation 3D de l'espace en géologie sédimentaire : le modèle GeoChron." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2005. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_2005_MOYEN_R.pdf.
Full textAbstract:
La modélisation des réservoirs pétroliers passe par une étape de construction d'une grille volumique généralement adaptée aux failles et aux horizons du domaine, sur laquelle les modèles de propriétés pétrophysiques sont calculés. On utilise pour cela des grilles curvilinéaires stratigraphiques formées de cellules hexaédriques dont les indices (i,,j, k) constituent un échantillonnage d'une fonction paramétrique 3D (u,v,t) où (u,v) correspondent aux coordonnées "paléogéographiques" tangentielles aux horizons et (t), considéré comme un analogue de l'age geologique des terrains, est approximativement orthogonal aux horizons. Ces grilles sont bien adaptées aux algorithmes géostatistiques de modélisation de propriétés mais leur régularité topologique entraîne des erreurs ou des approximations dans les domaines fortement faillés ou plissés. Le modèle GeoChron corrige ces défauts en séparant clairement la géométrie du domaine d'étude (représentée par un maillage tétraédrisé non structuré), la correspondance entre cette géométrie et la géométrie des couches au moment de leur formation (grâce à une fonction de paramétrisation 3D (u, v, t) ) et le modèle de propriété (calculé dans une grille régulière fine). Après avoir exposé le cadre mathématique de ce modèle qui met en valeur les similarités avec les diagrammes de time stratigraphy (ou de Wheeler) utilisés en sédimentologie, nous indiquons deux méthodes pratiques de construction d'une telle paramétrisation, implémentées dans le cadre du géomodeleur GOCAD. Puis nous montrons comment la composante (t) de la fonction de paramétrisation peut être utilisée pour calculer automatiquement en tout point d'une surface de faille une estimation géométrique du vecteur rejet. Enfin, nous présentons plusieurs applications possibles concernant la modélisation des propriétés pétrophysiques, l'estimation des déformations ou encore l'intégration des données sismiques<br>Reservoir modelling requires building a volumic mesh usually adapted to faults and horizons of the domain, on which petrophysical property models are computed. The common practice consists in using stratigraphic curvilinear grids formed of hexahedral cells whose indexes (i, j, k) constitute a sampling of a " 3D parametric function (u, v,t) where (u, v) correspond to the "paleo-geographic" coordinates tangent to the horizons and (t), viewed as an analog to the geological age of the terrains, is approximately orthogonal to the horizons. These grids are suited to the property-modelling geostatistical algorithms but their topological regularity induces errors or approximations in complex fault networks or folded environments. The GeoChron model corrects these drawbacks by clearly segragating the geometry of the domain of study (modelled by an unstructured tetrahedralised mesh), the link between this geometry and the geometry of the layers at the time or deposition (thanks to a 3D parametric function (u,v,t)) and the property model (computed in a regular fine-scaled grid). After exposing the mathematical framework of this model which emphasises the similarity with time stratigraphic (or Wheeler) diagrams used in sedimentology, we show two practical ways of building such a parameterisation and their implementation in the GOCAD geomodelling software. Then we show how the (t) component of the parametric function can be used to automatically compute a geometric estimate of the throw vector in any point of a fault surface. Finally, we present Borne applications concerning petrophysical property modelling, deformation estimation or seismic data integration
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Levet, Florian. "Modélisation et édition d'objets 3D : du prototype au modèle final." Bordeaux 1, 2006. http://www.theses.fr/2006BOR13304.
Full textAbstract:
Ces dernières années, la modélisation de formes libres par esquisses s'est révélée comme alternative aux modeleurs géométriques 3D conventionnels, de part le fait qu'il est possible pour des utilisateurs non-expertsde créer rapidement et relativement facilement des modèles 3D intéressants. L'objectif de recherches, que j'ai mené jusqu'ici, est d'utiliser les systèmes de modélisation de formes libres à base d'esquisses afin de générer un premier prototype 3D d'un modèle. Ensuite, il est possible de rajouter de l'information à ce prototype par l'utilisation de techniques à base de surfaces implicites afin d'obtenir le modèle final (avec plus d'informations visuelles par exemple). Ainsi, en premier lieu, j'ai développé un système de modélisation de formes libres par esquisses se servant d'une nouvelle esquisse : la courbe de profil. ProfSketch, mom système, permet de créer des objets relativement complexes en seulement deux esquisses : la courbe de silhouette et la courbe de profil. Cette courbe de profil permet de créer des objets de genre 1 et de développer de nouvelles façons d'intéragir avec les objets créés. Le modèle 3D généré en se servant de ProfSketch est donc un prototype 3D de l'objet voulu. Ensuite, les surfaces implicites peuvent être utilisées comme outil d'embelissement de ce prototype. Pour cela, j'ai développé deux nouveaux systèmes à base de particules : le rendu par paticules différentielles et les marchingParticles. Le premier permet de prendre en compte les caractéristiques de coubures principales de la surface pour le rendu tandis que le second permet d'accélérer les systèmes de particules existants. Finalement, quelques applications intéressantes des systèmes à base de particules isotropes uniformes sont présentées, telles que leur triangulation rapide (permettant d'obtenir une triangulation avec des triangles quasi-equilatéraux) ou la texturation de cette triangulation obtenue.
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Baldacci, Fabien. "Graphe de surface orientée : un modèle opérationnel de segmentation d'image 3D." Thesis, Bordeaux 1, 2009. http://www.theses.fr/2009BOR13940/document.
Full textAbstract:
Dans ce travail nous nous intéressons à la segmentation d’image 3D. Le but est de définir un cadre permettant, étant donnée une problématique de segmentation, de développer rapidement un algorithme apportant une solution à cette problématique. Afin de ne pas être restreint à un sous ensemble des types de problématique de segmentation, ce cadre doit permettre de mettre en oeuvre efficacement les différentes méthodes et les différents critères de segmentation existants, dans le but de les combiner pour définir les nouveaux algorithmes. Ce cadre doit reposer sur un modèle de structuration d’image qui représente la topologie et la géométrie d’une partition et permet d’en extraire efficacement les informations requises. Dans ce document, les différentes méthodes de segmentation existantes sont présentées afin de définir un ensemble d’opération nécessaire à leur implémentation. Une présentation des modèles existants est faite pour en déterminer avantages et inconvénients, puis le nouveau modèle est ensuite défini. Sa mise en oeuvre complète est détaillée ainsi qu’une analyse de sa complexité en temps et en mémoire pour l’ensemble des opérations précédemment définies. Des exemples d’utilisation du modèle sur des cas concrets sont ensuite décrits, ainsi que les possibilités d’extension du modèle et d’implémentation sur architecture parallèle<br>In this work we focus on 3D image segmentation. The aim consists in defining a framework which, given a segmentation problem, allows to design efficiently an algorithm solving this problem. Since this framework has to be unspecific according to the kind of segmentation problem, it has to allow an efficient implementation of most segmentation techniques and criteria, in order to combine them to define new algorithms. This framework has to rely on a structuring model both representing the topology and the geometry of the partition of an image, in order to efficiently extract required information. In this document, different segmentation techniques are presented in order to define a set of primitives required for their implementation. Existing models are presented with their advantages and drawbacks, then the new structuring model is defined. Its whole implementation including details of its memory consumption and time complexity for each primitives of the previously defined set of requirements is given. Some examples of use with real image analysis problems are described, with also possible extensions of the model and its implementation on parallel architecture
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Granjeon, Didier. "Modélisation stratigraphique déterministe : conception et applications d'un modèle diffusif 3d multilithologique." Phd thesis, Université Rennes 1, 1996. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00648827.
Full textAbstract:
Les progrès récents en géologie, et en particulier en stratigraphie génétique, ont permis de mieux appréhender l'étude du remplissage sédimentaire des bassins sur des échelles de temps de quelques centaines de milliers à dizaines de millions d'années, et d'espace de l'ordre de la dizaine à la centaine de kilomètres. Le but de notre travail est la conception d'un modèle déterministe numérique permettant la simulation de ce remplissage sédimentaire. Trois types de modélisation sont actuellement développées : les modèles géométriques, diffusifs et particulaires. Parmi ces approches, nous avons retenu l'approche diffusive, seule approche permettant la simulation du remplissage des bassins sédimentaires aux échelles de temps et d'espace envisagées. Nous avons ainsi conçu un modèle diffusif, baptisé Dionisos (Diffusion Oriented - Normal and Inverse - Simulation Of Sedimentation). L'étude de lois utilisées en mécanique des fluides et de leurs enregistrements dans les sédiments sur de grandes échelles de temps et d'espace nous a permis de concevoir une équation de diffusion reliant le flux de sédiments, s'écoulant en chaque point du bassin, à la pente (énergie de l'écoulement de l'eau), au flux d'eau (capacité de transport de l'eau) et à un coefficient de diffusion (efficacité du transport). Afin de simuler le transport de plusieurs lithologies, nous avons de plus défini une couche superficielle d'altération au sein de laquelle s'effectue l'ensemble de ce transport. Les applications de ce modèle diffusif sur des cas théoriques et sur des cas réels ont montré que ce modèle restitue les implications des concepts de la stratigraphie génétique (partitionnement volumétrique et distorsion des unités génétiques) et les géométries sédimentaires observées. Le modèle est ainsi physiquement et géologiquement cohérent. Ces applications du modèle Dionisos ont de plus illustré différents retours possibles vers les informations géologiques, tant au niveau des cas théoriques (relation entre bathymétrie et sablosité, évolution de la pente du littoral, ... ) qu'au niveau des cas réels (affinement de la définition des bathymétries, ... ). Malgré ces résultats encourageants, il reste cependant différents points à tester, améliorer ou développer, tels que la prise en compte de la dérive littorale et des écoulements turbiditiques, ainsi que la production des carbonates. Ainsi, couplé avec des modèles tectoniques, le modèle Dionisos devrait permettre de mieux appréhender l'influence à diverses échelles des processus tectoniques sur la sédimentation.
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Luginbühl, Thibault. "Régularisation de surface 3D par une approche fondée sur un modèle." Paris 6, 2012. http://www.theses.fr/2012PA066032.
Full textAbstract:
Ce travail présente un système de génération automatique d'avatar 3D photo-réaliste à partir de données fournies par un scanner. Dans un premier temps le nuage de points est traité pour obtenir une surface fermée sous forme de maillage. L'approche choisie repose sur un modèle générique d'être humain qui est adapté aux données. La déformation est réalisée à l'aide de méthodes issues des techniques d'infographie pour le modelage des maillages. Le modèle est ensuite texturé en utilisant des photos prises pendant l'acquisition. Ceci est réalisé en optimisant le choix de la caméra pour la texture de chaque facette et en traitant la continuité des zones de transition d'une image à une autre. Enfin, des applications immédiates montrant les possibilités qu'offre l'approche fondée sur un modèle sont présentées : l'intégration à une application d'essayage virtuel de vêtements, la possibilité de placer de nouvelles coupes de cheveux sur les avatars reconstruits et le transfert d'un modèle d'animation<br>In this thesis we present a system to generate 3D photo-realistic avatars automatically using a laser scanner. First, we turn the point cloud provided by the scanner into a suitable representation, that is a closed mesh. Our approach is based on a generic model of the human body that is fitted to the data using computer graphics techniques for mesh edition. Then, we add texture information to the 3D geometry using pictures taken during the acquisition. This problem is solved by optimizing the choice of a camera for each triangle of the mesh and treating the continuity problem at the seams. Finally, we show direct application of our system relying on the common parameterization provided by the generic model: use of the avatars in a virtual try-on application, modifying the haircut of the reconstructed model and animation transfer
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Bolduc, Anthony. "Reproduction sonore de modèles vibroacoustiques 3D de plaques par wave field synthesis." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2015. http://hdl.handle.net/11143/6807.
Full textAbstract:
Bien que l'évaluation perceptive et les tests de qualité sonore soient maintenant reconnus comme des parties essentielles du processus de développement de produit dans plusieurs domaines, ils sont rarement mis en oeuvre en utilisant des techniques de reproduction sonore spatiale. À la place, différentes présentations auditives (par exemple: stéréophoniques, Surround ou binaurales) sont utilisées. Ce mémoire propose une méthode pour utiliser des modèles vibroacoustiques courants en ingénierie pour commander des systèmes audio basés sur la Wave Field Synthesis 2.5D et formés de plusieurs réseaux linéaires de haut-parleurs. Des opérateurs pour Wave Field Synthesis (WFS) 2.5D améliorés sont proposés, pour une application dans un contexte d'ingénierie. Les opérateurs sont étudiés pour plusieurs cas de reproduction de modèles analytiques vibroacoustiques 3D de plaques (sources primaires étendues extérieures ou focalisées). La méthode accepte aussi en intrant d'autres types de modèles (méthode des éléments finis, méthode des éléments frontière).
Des simulations de reproduction en champ libre démontrent que les opérateurs développés permettent une reproduction physique acceptable. Des reproductions physiques mesurées dans une salle WFS suggèrent que les nombreux effets de salle (réflexions et diffractions) modifient les caractéristiques reproduites du modèle. Globalement, de nombreuses similitudes existent entre les mesures et les simulations, soit les amplitudes globales, les distributions spatiales et temporelles, ainsi que les directions d'arrivée des fronts d'onde. Les caractéristiques spatiales et sonores des modèles sont bien reproduites, soit le patron de directivité, l'étendue spatiale perçue et le timbre. Cette validité est limitée dans le plan horizontal de reproduction, choix inhérent à la WFS 2.5D.
On peut tirer du travail de l'étudiant quelques contributions originales: 1) Un opérateur WFS 2.5D qui permet des sources primaires étendues focalisées et extérieures pour une configuration formée de plusieurs réseaux linéaires de haut-parleurs. 2) Un facteur de compensation d'amplitude et de phase pour les sources primaires hors du plan de reproduction, adapté au nouveau concept de ligne de référence. 3) Une proposition pour ne pas utiliser la simplification traditionnelle en WFS qui suppose que la source virtuelle est suffisamment loin des haut-parleurs. 4) Un facteur de correction d'énergie, ce qui permet l'obtention des bons niveaux physiques pour la reproduction. 5) L'application de la Wave Field Synthesis telle que développée dans une partie d'un processus de développement de produit acoustique, c'est-à-dire l'auralisation d'une mesure de perte par transmission ou de perte par insertion de panneaux, afin d'illustrer le potentiel d'utilisation en ingénierie.
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Dumas, Cédric. "Un modèle d'interaction 3D : Interaction Homme-Machine et Homme-Homme dans les interfaces 3D pour le TCAO Synchrone." Phd thesis, Université des Sciences et Technologie de Lille - Lille I, 1999. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00402247.
Full textAbstract:
Le projet SpIn définit un modèle d'interface tridimensionnelle pour le travail coopératif synchrone. Il s'agit de recréer virtuellement les conditions d'une réunion, en augmentant (par rapport au monde réel) les possibilités des utilisateurs.<br />Dans les réunions de petits groupes médiatisées, nous avons constaté les limites des interfaces 2D habituelles, et des solutions utilisant la vidéo pour établir une coopération. Nos travaux portent sur une nouvelle organisation de l'espace de travail, en trois dimensions. Il a fallu pour cela développer un système d'interaction, des couches les plus basses aux primitives d'interaction de haut niveau, afin de créer un modèle cohérent et complet, permettant d'interagir sur les documents partagés de la réunion, et avec ses interlocuteurs. Ce modèle est composé de règles de conception qui concernent aussi bien les dispositifs d'entrée que de sortie, il est basé sur des évaluations et sur une analyse des problèmes de perception de l'utilisateur face à un environnement 3D virtuel.<br />A partir de la définition de ces méthodes d'interaction de base du modèle, nous construisons des primitives d'interaction de haut niveau comme les menus 3D. Nous décrivons également nos choix en matière de communication, en tenant compte des paramètres essentiels de la coopération dans une réunion. La représentation des acteurs, sous forme de clones 3D, et des documents se fait dans le même espace, permettant de créer une cohérence visuelle forte de la scène, qui aide les utilisateurs dans la compréhension et la réalisation de leur tâche. Les clones étant entièrement paramétrables, on les anime pour informer un utilisateur sur l'activité de ses interlocuteurs.<br />Cet ensemble, basé sur la synthèse d'image temps réel et une démarche d'évaluations, forme un outil permettant d'organiser des réunions entre personnes distantes, comme des réunions de bureau d'étude, de la télévente, de l'enseignement à distance, etc.
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Thoury-Monbrun, Valentin. "Formalisation des relations structure/propriétés de transfert de matière dans un biocomposite modèle." Thesis, Montpellier, 2018. http://www.theses.fr/2018MONTG048/document.
Full textAbstract:
L’objectif de ce travail de thèse est la formalisation des relations entre la structure et les propriétés de transfert de matière (sorption, diffusion, perméabilité) dans des matériaux biocomposites pour l’emballage alimentaire. Pour cela, la thèse se focalise sur deux questions scientifiques majeures : (i) comment évaluer les propriétés de transfert de vapeur d’eau et de gaz dans des particules végétales de taille micrométrique et (ii) comment formaliser l’influence de l’interphase sur les propriétés de transfert de matière en utilisant des approches expérimentales et de modélisation. Pour cela, a système composite modèle a été utilisé : un biocomposite polypropylène (PP) / particules de cellulose micrométrique produit par extrusion. La première partie de ces travaux est axée sur le développement d’une méthodologie fiable pour caractériser les propriétés de transfert dans des particules de taille micrométrique. Une nouvelle méthode ad hoc couplant microbalance à quartz et cellule d’absorption a été développée et comparée aux méthodes gravimétriques classiques telles que la DVS. La caractérisation fine de la taille / distribution en taille des particules est une étape essentielle pour garantir la fiabilité de l’estimation des paramètres de diffusion. Le deuxième objectif s’appuie sur une caractérisation quantitative fine de la structure 3D des matériaux composites (micro-tomographie X). En finalité, ces travaux de thèse permettent d’aller plus loin dans le développement de modèles prédictifs des relations entre structure et propriétés de transfert de matière, ce qui est l’étape nécessaire pour développer des matériaux biocomposites basés sur une approche d’ingénierie inverse<br>The objective of this thesis is to formalize the relationships between the structure and mass transfer properties (sorption, diffusion, permeability) in biocomposites for food packaging. It raises two main scientific questions: (i) how to evaluate the mass transfer properties in micrometric size vegetal particles and (ii) how to formalize the impact of the interphase on mass transfer properties by using experimental and modeling approaches. For this purpose, a model system has been considered, i.e. a biocomposite polypropylene (PP)/ micrometric cellulose particles, produced by melt extrusion. The first part of this work focuses on the development of reliable methodologies to characterize mass transfer properties in micrometer size particles. A new method based on the use of a quartz crystal microbalance coupled to an absorption system has been developed and critically compared to classical methods such as DVS. The accurate characterization of the particle morphology distribution is a key point for estimating diffusivity parameters. The second objective is dedicated to the quantitative characterization of the 3D microstructure using X-ray micro-tomography. Structural parameters are used in biphasic and triphasic (consideration of the interphase) models of mass transfer. This thesis brings new knowledge in the modeling of structure / mass transfer properties relations in biocomposites, which is the necessary step for developing biocomposites based on a reverse engineering approach
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Gauthier, Silvère. "Reconstruction d’un modèle géométrique à partir d’un maillage 3D issu d’un scanner surfacique." Thesis, Montpellier, 2018. http://www.theses.fr/2018MONTS018/document.
Full textAbstract:
La rétro-ingénierie consiste à reconstruire un modèle paramétrique à partir d'un nuage de points ou d'un maillage 3D représentant un objet, afin d'en déterminer le processus de conception ou de fabrication. Ce modèle correspond à une combinaison de primitives géométriques (cylindres, plans, sphères...) dont on cherche à estimer les paramètres à partir des données 3D. La rétro-ingénierie est très utilisée dans l'industrie de pièces manufacturées pour l'analyse métrologique, le contrôle non destructif ou la compréhension d'un procédé de fabrication.Cette thèse, menée en collaboration avec la société C4W, s'intéresse à l'extraction de primitives géométriques à partir d'un maillage 3D issu de la numérisation d'un objet manufacturé. La particularité de ces maillages est qu'ils contiennent de nombreuses imprécisions par rapport au plan CAO initial, engendrées à la fois par la fabrication de l'objet et par sa numérisation.Nous nous sommes d'abord intéressés à l'amélioration des techniques existantes afin d'extraire des primitives robustes aux imprécisions des données. Nous avons en particulier exploré plusieurs approches telles que la segmentation préalable du maillage, la caractérisation de la forme à l'aide des courbures et l'approximation d'une primitive par régression ou optimisation sur les points du maillage.Le second axe de cette thèse consiste à embellir le modèle paramétrique reconstruit, c'est-à-dire à régulariser les paramètres des primitives afin qu'elles respectent des relations géométriques telles que le parallélisme ou la concentricité. Nous nous sommes donc intéressés à différents aspects de la conception CAO induisant ces relations. Ainsi, nous cherchons à détecter automatiquement des éléments de références (repère, plans ou droites d'appuis) ayant permis de modéliser la pièce originale. Ces derniers servent alors de références absolues pour un embellissement global des primitives.Le troisième axe de recherche concerne la reconnaissance de motifs particuliers à partir de l'ensemble des primitives. Nous nous sommes ainsi intéressés aux entités d'usinage et aux répétitions de géométrie, fréquemment construites lors de la conception d'une pièce manufacturée. Cette seconde analyse de l'objet, plus fonctionnelle, permet de déduire de nouvelles informations liées à la fabrication d'une pièce<br>A reverse engineering process allows to reconstruct a parametric model from a 3D point cloud or a 3D mesh of an object. The main objective is to retrieve information about the original modeling or fabrication process. The reconstructed model corresponds to a combination of geometric primitives (cylinders, planes, spheres...). These primitives are defined by parameters which are estimated from the 3D input data. Reverse engineering is mainly used in industry, for example in metrology analysis, non-destructive inspection or functional analysis.This thesis, in collaboration with the C4W company, concerns the extraction of geometric primitives from a digitized 3D mesh which represents a manufactured part. This type of mesh often contains many inaccuracies unlike the original CAD model. These inaccuracies can come from both fabrication and digitization processes.First, we try to improve existing techniques to extract robust primitives. Thus, we explore some approaches such as mesh segmentation, shape caracterization based on discrete curvatures and primitive fitting using regression and optimization techniques.The second research axis of this thesis concerns a process called "beautification", which tries to regularize the primitive parameters with respect to geometric relations such as parallelism or concentricity. To do that, we propose an analysis of the primitives, related to standard CAD modeling rules. So, we automatically detect reference elements (coordinate system, planes or lines). In order to guide the model reconstruction, we use these references to regularize the primitives globally.The third research axis concerns the pattern recognition from a set of primitives. So, we search for mechanical features (counterbore, pocket...) and repetitions (linear, circular...), which are often used in CAD modeling of manufactured part. This second analysis, more functionnal, allows to deduce more information related to the modeling and fabrication processes
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Marinoni, Marianna. "Implémentation des isotopes dans un modèle hydrogéochimique couplé." Thesis, Strasbourg, 2018. http://www.theses.fr/2018STRAH001/document.
Full textAbstract:
Ce travail décrit le développement d’un outil de simulation du transport réactif, nommé SpeCTr (Spéciation Cinétique Transport), intégrant le fractionnement isotopique. Ce modèle est obtenu à travers le couplage d’un module décrivant le transport et d’un module décrivant les principales réactions chimiques (approche de séparation d’opérateur). Une grande partie du travail est dédiée à l’amélioration des algorithmes du module décrivant les réactions chimiques pour la résolution des équations de l’équilibre thermodynamique (méthode de Newton Raphson modifiée à travers les techniques du scaling et des Fractions Continues Positives) et du mélange de réactions cinétiques et à l’équilibre (étude sur la formulation et résolution des systèmes d’équations différentielles et différentielles-algébriques). L’outil est validé à travers la résolution de plusieurs tests (batch et transport réactif) et appliqué pour la simulation d’expériences de laboratoire en 1D, 2D et 3D portant sur la dissolution des cristaux de calcite dans une colonne de milieu poreux<br>The work describes the development of a reactive transport code named SpeCTr (Spéciation Cinétique Transport in French). The code, able to describe isotopic fractionation, is obtained through the coupling of a transport module and a reaction module that describes the main chemical reactions (operator splitting approach). A consistent portion of the work is dedicated to the improvement of the numerical methods employed in the reaction module for solving thermodynamic equilibrium (Newton Raphson method modified with scaling and Positive Continuous Fractions) and mixed equilibrium and kinetic reactions (formulation and solution of systems of differential and differential-algebraic equations). The code was verified through the solution of different benchmarks (batch and reactive transport simulations) and applied to perform 1D, 2D and 3D simulations of laboratory experiments dedicated to calcite crystals dissolution in a column of porous medium
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Wetzel, Jean-Paul. "Proposition d'un modèle et d'un outil dédiés à la conception morphologique architecturale en phase esquisse." Phd thesis, Institut National Polytechnique de Lorraine - INPL, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00557992.
Full textAbstract:
Le renouveau actuel du vocabulaire formel dans l'univers des architectures dites « non standards » s'appuie largement sur l'utilisation de modeleurs tridimensionnels. Dans cette démarche de conception, la stratégie de modélisation d'objets relève moins de l'utilisation directe de la géométrie que de la formalisation d'une idée. En effet, le travail de recherche morphologique, de la forme idée à la forme visée, nécessite de nombreux ajustements incompatibles avec une démarche linéaire de modélisation géométrique. Nous émettons l'hypothèse que la genèse des formes résulte d'opérations successives de transformation de forme fondées sur des objectifs sémantiques et guidées par une ou plusieurs images mentales. Ce cheminement se fait par des variations importantes entre différents états de la forme et par de nombreux ajustements de cette forme. Pour répondre à ce processus itératif nous proposons une approche paramétrique de la modélisation qui s'appuie sur des modificateurs de forme de haut niveau. Nous nommons opérateurs morphologiques ces outils d'action sur la forme qui permettent à partir d'une fonction de transformation morphologique (bomber, torsader, plisser...) de trouver par différentes solutions alternatives et par ajustement une forme satisfaisante. Notre travail aborde plus spécifiquement les opérateurs plier, plisser, froisser.
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Kollia, Aikaterini. "Analyse statistique de la diversité en anthropometrie tridimensionnelle." Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016EMSE0812.
Full textAbstract:
L’anthropométrie est le domaine scientifique qui étudie les dimensions du corps humain. La complexité de la morphologie du corps nécessite une analyse 3D, aujourd’hui permise par les progrès des scanners 3D. L’objectif de cette étude est de comparer les populations et utiliser les résultats pour mieux adapter les produits sportifs à la morphologie des utilisateurs. Des campagnes de mensuration 3D ont été réalisées et des algorithmes de traitement automatique ont été créés pour analyser les nuages de points des sujets scannés. Basés sur les méthodes d’images et de géométrie, ces algorithmes repèrent des points anatomiques, calculent des mesures 1D, alignent les sujets scannés et créent des modèles anthropométriques 3D représentatifs des populations. Pour analyser les caractéristiques anthropométriques, des statistiques de premier ordre et factorielles ont été adaptées pour être utilisées dans l’espace 3D. Les méthodes ont été appliquées à trois parties : le pied, la tête et la poitrine. Les différences morphologiques entre les populations, mais également au sein d’une population donnée, ont été révélées. Par exemple, la différence à chaque point de la tête entre des têtes a été calculée. Les statistiques en trois dimensions ont aussi permis de mettre en évidence l’asymétrie de la tête. La méthode de création de modèles anthropométriques est plus adaptée à nos applications que les méthodes dans la littérature. L’analyse en trois dimensions permet d’obtenir des résultats qui ne sont pas visibles par les analyses 1D. Les connaissances acquises par cette étude sont utilisées pour la conception de différents produits vendus dans les magasins DECATHLON à travers le monde<br>Anthropometry is the scientific field that studies human body dimensions (from the greek άνθρωπος (human) + μέτρον (measure)). Anthropometrical analysis is based actually on 1D measurements (head circumference, length, etc). However, the body’s morphological complexity requires 3D analysis. This is possible due to recent progress of 3D scanners. The objective of this study is to compare population’s anthropometry and use results to adapt sporting goods to user’s morphology. For this purpose, 3D worldwide measurement campaigns were realized and automated treatment algorithms were created in order to analyze the subjects’ point cloud. Based on image processing methods and on shape geometry, these algorithms detect anatomical landmarks, calculate 1D measurements, align subjects and create representative anthropometrical 3D models. In order to analyze morphological characteristics, different statistical methods including components’ analysis, were adapted for use in 3D space. The methods were applied in three body parts: the foot, the head and the bust. The morphological differences between and inside the populations were studied. For example, the difference in each point of the head, between Chinese and European head, was calculated. The statistics in three dimensions, permitted also to show the asymmetry of the head. The method to create anthropometrical models is more adapted to our applications than the methods used in the literature. The analysis in three dimensions, can give results that they are not visible from 1D analyses. The knowledge of this thesis is used for the conception of different products that they are sold in DECATHLON stores around the world
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Hassan, Sarah. "Etudes pharmacologiques d'un modèle cellulaire 2D/3D dans le cancer hépato-pancréatique." Thesis, Strasbourg, 2018. http://www.theses.fr/2018STRAJ037.
Full textAbstract:
Les cancers du foie et du pancréas sont classés parmi les cancers les plus fréquents et agressifs à travers le monde et présentent une résistance à la chimiothérapie. L'efficacité des médicaments anticancéreux est affectée par les activités des enzymes métaboliques, transporteurs membranaires et par l’environnement tumoral. Le but de notre thèse est 1) de développer un modèle cellulaire hépatique et caractériser les mécanismes sous-jacents de la modulation de l’expression et de la fonctionnalité des transporteurs membranaires et des enzymes clés qui régissent le métabolisme des médicaments et 2) d’évaluer in vitro, dans différents modèles cellulaires (hépatique et pancréatique) en 2D et 3D, l’effet apoptotique de médicaments anticancéreux associés à des polyphénols en vue d’optimiser leur activité. Dans une première partie, nous avons mis en place une nouvelle lignée cellulaire hépatique humaine dérivée des HepG2, stable, exprimant suffisamment et significativement les enzymes CYP450 et les transporteurs hépatiques (MRP2, MDR1 et OATP1B1). Ce modèle pourrait être un outil de choix pour des études précliniques de métabolisme et de prédiction d’hépatotoxicité. Dans une deuxième partie, nous avons pu voir que les cellules pancréatiques et hépatiques dans un environnement 3D sont plus prédictives d’une tumeur in vivo et peuvent être un modèle de choix pour des études pharmacologiques de criblage de nouveaux médicaments anticancéreux ou des stratégies de combinaisons de molécules (avec des PP). Ainsi, nous avons montré que la quercétine, dans les cellules 3D, était capable d’augmenter l’activité de la gemcitabine et de la doxorubicine, en augmentant le taux des cellules mortes jusqu’à 60 %, par modulation des protéines MDR1 et par diminution significative du facteur HIF-1 alpha dans les cellules cancéreuses. En conclusion, les polyphénols peuvent être des molécules d’intérêt en combinaison avec des médicaments anticancéreux pour diminuer la résistance à ces traitements et servir d’outil pharmacologique pour mieux comprendre les mécanismes de résistance des cellules tumorales<br>Liver and pancreatic cancers are among the most common and aggressive cancers worldwide that are resistant to chemotherapy. The efficacy of anticancer drugs is affected by the activities of metabolic enzymes, transporters and the tumor environment. The aim of my thesis was based on to main objectives: 1) developement of a hepatic cellular model and characterize the underlying mechanisms of modulation of the expression and functionality of transporters and key enzymes involved in the regulation of drug metabolism 2) study the effect of new strategies in vitro by combining anti-cancer drugs with polyphenols in these processes in order to optimize their activities on different cellular models (hepatic and pancreatic) in 2D and 3D cultures. Our results showed that we have developed a new human hepatic cell line derived from HepG2 cells. The novel cell line is a good in vitro model with a capacity of predicting hepatotoxicity of novel drugs with significant differences for chromosomes 5, 17 and 20 and high expression level of CYP450 and transporters (MRP2, MDR1 and OATP1B1). Secondly, our results indicate that the combination of anticancer drugs and polyphenols increased the rate of apoptosis in cancer cells by up regulation of the expression levels of cleaved caspase-3 and the regulator of apoptosis p53. Moreover, our results demonstrated that polyphenols inhibit the efflux activity of MDR1. In addition, our results indicate that the combination of anti-cancer drugs and quercetin down regulated the expression of HIF-1α and increased the expression levels of the cleaved caspase-3 and p53 on human pancreatic and liver cell line cultured in 3D culture. In conclusion, polyphenols may be promising agents for novel combination therapy since they potentialize the cytotoxic activity of anticancer drugs to eradicate cancer and therefore the cellular resistance
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Vauzelle, Rodolphe. "Un modèle de diffraction en 3D dans le premier ellipsoi͏̈de de Fresnel." Poitiers, 1994. http://www.theses.fr/1994POIT2255.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail est de contribuer à l'élaboration d'un modèle de propagation en 3D, valable aussi bien en zone rurale qu'urbaine, en concevant et validant un modèle de diffraction en 3D qui sera complète par un modèle de réflexion. L'étude de la diffraction reposant sur la connaissance des obstacles rencontrés par l'onde au cours d'une liaison, la première partie du travail consiste à modéliser le terrain par une méthode utilisant l'analyse de Fourier bidimensionnelle. Outre une reconstitution en continu des profils de terrain avec une incertitude paramétrable, cette technique permet une compression de l'information qui est stockée sous forme spectrale. Dans la deuxième partie, après une présentation des résultats de la diffraction considérée en 2D, la conception et l'étude d'un écran bidimensionnel appelé écran bâtiment sont proposées afin de modéliser des obstacles de dimensions limitées qui apparaissent dans le profil de terrain en 3D. La diffraction est alors analysée, permettant ainsi de déterminer la fonction de transmission et de calculer l'affaiblissement de diffraction en 3D. La dernière partie consiste à comparer les résultats de notre modèle de diffraction en 3D associé a un modèle de propagation classique ainsi modifié et des mesures de champ électrique à 425 mhz effectuées autour de Poitiers
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Duffet, Carole. "Quelle confiance accorder au modèle solution de la tomographie de réflexion 3D ?" Montpellier 2, 2004. http://www.theses.fr/2004MON20222.
Full text
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Cappelle, Cindy. "Localisation de véhicules et détection d'obstacles : apport d'un modèle virtuel 3D urbain." Thesis, Lille 1, 2008. http://www.theses.fr/2008LIL10119/document.
Full textAbstract:
Cette thèse s'intéresse à l'apport d'un modèle virtuel 3D urbain pour l'égo-localisation de véhicules intelligents ainsi que la détection et la localisation d'obstacles. La localisation du véhicule s'appuie sur plusieurs sources d'information: un GPS, des capteurs proprioceptifs (odométres et gyromètre), une caméra et un modèle virtuel 3D de l'environnement. Les capteurs proprioceptifs permettent d'obtenir une estimation quasi continue de la pose relative du véhicule. Cette estimation de la pose est recalée par des mesures GPS lorsque celles-ci sont disponibles. Afin de palier la dérive de la localisation à l'estime lors de longues indisponibilités des informations GPS, on construit une observation cartographique 3D. Celle-ci est basée sur le recalage entre le modèle virtuel 3D urbain et les images acquises par la caméra. Des travaux expérimentaux illustrent l'approche développée. Par ailleurs, l'apport d'un modèle virtuel 3D urbain est également étudié pour la détection et la localisation des obstacles. Une fois localisé dans le modèle 3D, les obstacles de l'infrastructure tels que les bâtiments sont connus et localisés. Pour détecter les obstacles n'appartenant pas à l'infrastructure (véhicules, piétons ... ), on compare l'image réelle et l'image virtuelle en considérant que ce type d'obstacles est présent dans l'image réelle mais absent de l'image virtuelle. A partir de l'information de profondeur disponible grâce au modèle 3D, les obstacles détectés sont ensuite géolocalisés. Les résultats expérimentaux obtenus sont comparés et validés grâce à un télémètre laser<br>This thesis deals with ego-Iocalization of intelligent vehicles and obstacles detection with virtual 3D city mode!. Vehicle localization uses several sources of infonnation : a GPS receiver, proprioceptive sensors (odometers and gyrometer), a video camera and a virtual 3D city mode!. The proprioceptive sensors allow to continuously estimate the dead-reckoning position and orientation of the vehicle. This dead-reckoning estimation of the pose is corrected by GPS measurements. Moreover, a 3D geographical observation is constructed to compensate the drift of the dead-reckoning localisation when GPS measurements are unavailable for a long time. The 3D geographical observation is based on the matching between the virtual 3D city model and the images acquired by the camera. Experimental results iIlustrate the developed approach. Moreover, the contribution of a virtual 3D city model is also studied for the detection and the localization of obstacles. Once the vehicle is localized in the 3D model, the obstacles of the infrastructure like buildings are known and localized. ln order to detect the other obstacles as vehicles, pedestrians, ... the real image acquired by the camera and the virtual image extracted from the virtual 3D model are compared, by considering that this kind of obstacles are in the real image but are absent from the virtual image. With the detph information available from the 3D model, the detccted obstacle are then localized. Experimental results are compared with Lidar measurements
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Yang, Jinlong. "Apprentissage des espaces de forme du modèle 3d humain habillé en mouvement." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAM008/document.
Full textAbstract:
Les représentations virtuelles 3D de l'humain habillé apparaissent dans les films, les jeux vidéo, et depuis peu, dans les contenus VR.Ces représentations sont souvent générées par l'acquisition 3D ou par la synthétisation des séquences avec les simulations basées sur la physique ou d'autres techniques d'infographie telles que le riggin et skinning. Ces méthodes traditionnelles nécessitent généralement une intervention manuelle fastidieuse, elles génèrent à faible vitesse des contenus de mauvaise qualité, en raison de la complexité du mouvement des vêtements. Afin de résoudre ce problème, nous proposons dans ce travail une approche d'apprentissage pilotée par les données, ce qui peut prendre à la fois des captures réelles et des séquences simulées comme données d'apprentissage, et produire sans les avoir vu des formes 3D de l'humain habillé ayant différentes formes et mouvements corporels, dans les vêtements de différentes adaptations et de matériaux variés.En raison du manque de la cohérence temporelle et des informations sémantiques, il est difficile d'utiliser directement les captures brutes dans l'analyse et l'apprentissage. Par conséquent, nous proposons d'abord une méthode automatique pour extraire le corps humain sous des vêtements à partir de séquences 3D non structurées. Il est réalisé en exploitant un modèle de corps humain statistique et en optimisant les paramètres du modèle, de sorte que la surface du corps reste toujours à l'intérieur de la surface vêtue observée, et aussi près que possible de celle-ci. Nous montrons que notre méthode peut atteindre un résultat similaire ou meilleur que d'autres méthodes de pointe et na pas besoin de l'intervention manuelle.Après avoir extrait le corps humain sous les vêtements, nous proposons une méthode pour enregistrer la surface du vêtement à l'aide de patchs isométriques. Certains points anatomiques du modèle du corps humain sont d'abord projetés sur la surface du vêtement dans chaque cadre de la séquence. Ces points projetés donnent la correspondance de départ entre les surfaces de vêtement sur une séquence. Nous développons isométriquement des plaques autour de ces points afin de propager les correspondances sur la surface du vêtement. Par la suite, ces correspondances denses sont utilisées pour guider l'enregistrement non rigide afin que nous puissions déformer le maillage du modèle pour obtenir la cohérence temporelle des captures brutes.Sur la base des captures traitées et des données simulées, nous proposons enfin une analyse complète des statistiques de la couche de vêtements avec un modèle simple à deux composants. Il est basé, d'une part, sur la réduction des sous-espaces PCA des informations de couche, et de l'autre, sur un modèle de régression de paramètres génériques utilisant des réseaux neuronaux, conu pour régresser de tous les paramètres sémantiques dont la variation est observée dans l'ensemble des données d'entraînement. Nous montrons que notre modèle permet non seulement de reproduire des travaux précédents sur le ré-ciblage, mais aussi de généraliser les capacités de synthèse de données à d'autres paramètres sémantiques tels que les mouvements corporels, l'adaptation des vêtements et les matériaux physiques, ce qui ouvre la voie pour de nombreuses applications des créations et des augmentations axées sur les données<br>The 3D virtual representations of dressed humans appear in movies, video games and since recently, VR contents. To generate these representations, we usually perform 3D acquisitions or synthesize sequences with physics-based simulation or other computer graphics techniques such as rigging and skinning. These traditional methods generally require tedious manual intervention and generate new contents with low speed or low quality, due to the complexity of clothing motion. To deal with this problem, we propose in this work, a data-driven learning approach, which can take both captures and simulated sequences as learning data, and output unseen 3D shapes of dressed human with different body shape, body motion, clothing fit and clothing materials.Due to the lack of temporal coherence and semantic information, raw captures can hardly be used directly for analysis and learning. Therefore, we first propose an automatic method to extract the human body under clothing from unstructured 3D sequences. It is achieved by exploiting a statistical human body model and optimizing the model parameters so that the body surface stays always within while as close as possible to the observed clothed surface throughout the sequence. We show that our method can achieve similar or better result compared with other state-of-the-art methods, and does not need any manual intervention.After extracting the human body under clothing, we propose a method to register the clothing surface with the help of isometric patches. Some anatomical points on the human body model are first projected to the clothing surface in each frame of the sequence. Those projected points give the starting correspondence between clothing surfaces across a sequence. We isometrically grow patches around these points in order to propagate the correspondences on the clothing surface. Subsequently, those dense correspondences are used to guide non-rigid registration so that we can deform the template mesh to obtain temporal coherence of the raw captures.Based on processed captures and simulated data, we finally propose a comprehensive analysis of the statistics of the clothing layer with a simple two-component model. It is based on PCA subspace reduction of the layer information on one hand, and a generic parameter regression model using neural networks on the other hand, designed to regress from any semantic parameter whose variation is observed in a training set, to the layer parameterization space. We show that our model not only allows to reproduce previous re-targeting works, but generalizes the data synthesizing capabilities to other semantic parameters such as body motion, clothing fit, and physical material parameters, paving the way for many kinds of data-driven creation and augmentation applications
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Dumas, Cédric. "Un modèle d'interaction 3D : interactions homme-machine et homme-machine-homme dans les interfaces 3D pour le TCAO synchrone." Lille 1, 1999. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1999/50376-1999-331.pdf.
Full textAbstract:
Le projet spin définit un modèle d'interface tridimensionnelle pour le travail coopératif synchrone. Il s'agit de recréer virtuellement les conditions d'une réunion, en augmentant (par rapport au monde réel) les possibilités des utilisateurs. Dans les réunions de petits groupes médiatisées, nous avons constaté les limites des interfaces 2D habituelles, et des solutions utilisant la vidéo pour établir une coopération. Nos travaux portent sur une nouvelle organisation de l'espace de travail, en trois dimensions. Il a fallu pour cela développer un système d'interaction, des couches les plus basses aux primitives d'interaction de haut niveau, afin de créer un modèle cohérent et complet, permettant d'interagir sur les documents partages de la réunion, et avec ses interlocuteurs. Ce modèle est composé de règles de conception qui concernent aussi bien les dispositifs d'entrée que de sortie, il est basé sur des évaluations et sur une analyse des problèmes de perception de l'utilisateur face à un environnement 3D virtuel. A partir de la définition de ces méthodes d'interaction de base du modèle, nous construisons des primitives d'interaction de haut niveau comme les menus 3D. Nous décrivons également nos choix en matière de communication, en tenant compte des paramètres essentiels de la coopération dans une réunion. La représentation des acteurs, sous forme de clones 3D, et des documents se fait dans le même espace, permettant de créer une cohérence visuelle forte de la scène, qui aide les utilisateurs dans la compréhension et la réalisation de leur tâche. Les clones étant entièrement paramétrables, on les anime pour informer un utilisateur sur l'activité de ses interlocuteurs. Cet ensemble, basé sur la synthèse d'image temps réel et une démarche d'évaluations, forme un outil permettant d'organiser des réunions entre personnes distantes, comme des réunions de bureau d'étude, de la télévente, de l'enseignement à distance, etc.
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Marhuenda, Emilie. "Mécanotransduction des cellules souches de glioblastome dans un nouveau modèle de culture tridimensionnel : implication de la MGAT5 dans la perception de l'environnement mécanique." Thesis, Montpellier, 2018. http://www.theses.fr/2018MONTT091/document.
Full textAbstract:
Les cellules souches de glioblastomes (GSC) sont sensibles aux propriétés mécaniques de leur microenvironnement et utilisent la rigidité pour favoriser leur invasion.Dans ce contexte, nous avons développé une matrice 3D fibrillaire artificielle permettant de récapituler in vitro les comportements migratoires observés in vivo. Cette matrice étant hautement plastique, nous avons pu moduler la rigidité, la chimie de surface ou encore l'alignement des fibres.Dans un premier temps nous avons modifié leur chimie de surface grâce à l’ajout de protéines de la matrice extracellulaire (MEC) puis déposé des neurosphères (NS) de GSC sur ce tissu artificiel. L’ajout de laminine nous a permis d’observer le passage d’un comportement migratoire collectif à individuel.Dans un deuxième temps nous avons modulé la rigidité des fibres. Après cinq jours de migration des GSC dans différentes conditions de rigidités, nous avons constaté une augmentation de la vitesse de migration à la rigidité intermédiaire de 166kPa par rapport à la condition plus souple de 3,2 kPa et à la condition plus rigides de 1260kPa. Cette capacité migratoire maximale dans nos conditions est associée à des changements de morphologie des GSC, à une augmentation de l'expression des protéines associée à la transition épithélio-mésenchymateuse (EMT) et à une modification de la régulation des protéines des adhérences focales.La surexpression de Mannoside acetyl glucosaminyltransférase 5 (MGAT5) est associée aux tumeurs malignes et est impliquée dans la formation de regroupement de protéines membranaires grâce à la formation d’un treillis. Elle favorise également la maturation des adhérences focales, la migration cellulaire, l'invasion et l’EMT, entraînant ainsi des avantages fonctionnels pour les cellules tumorales. Au vu des résultats précédents sur l'expression des protéines EMT et des modifications de la régulation des protéines des adhérences focales, nous avons généré des GSC n’exprimant plus la MGAT5 grâce à la technique CRISPR Cas9 et les avons placées en NS sur les matrices 3D présentant différentes rigidité. Nous avons alors observé une diminution de la vitesse de migration à 166kPa par rapport aux GSC contrôles, associée à une diminution de l'EMT et de la maturation des adhérences focales. Par conséquent, cette étude démontre l'implication de la glycosylation et plus particulièrement de la glycosylation médiée par la MGAT5 sur la mécanotransduction des GSC<br>Glioblastoma stem cells (CSC) have been reported to be sensitive to the mechanical properties of the surrounding tissue/microenvironment and to use the microenvironment stiffness to enhance invasion.In this context, we developed a 3D artificial fibrillary tissue which can allow in vitro recapitulation of the migration behavior observed in vivo. This 3D matrix is highly plastic which allows for modulation of stiffness, surface chemistry and fibers alignment.On the first hand, we functionalized the fibers with extracellular matrix proteins and then we plated GSCs neurospheres (NS) on the developed 3D artificial tissue. The addition of laminin modulates the migration behaviour from single cell to collective mode.On the second hand we have modified stiffness of the fibers. After five days of GSCs NS migration on 3D electrospun fibers of different stiffnesses, we have seen an increase in migration velocity for an intermediate stiffness of 166kPa in comparison with our softest 3.2 kPa and stiffest stiffnesses (1260 kPa). This maximum migration rate is associated with changes in cell shape, increase of EMT proteins expressions and modifications of focal adhesion proteins regulation.Mannoside acetyl glucosaminyltransferase 5 (MGAT5) overexpression is associated with malignant tumors and it is implicated in the clustering of membrane proteins through lattice formation, focal adhesions, cell migration, invasion, and epithelial-to-mesenchymal transition (EMT), resulting in functional advantages for tumor cells.In light of previous results about of EMT proteins expressions and modifications of focal adhesion proteins regulation, we generated MGAT5 CRISPR Cas9 GSCs and placed it on 3D matrix with different stiffnesses. We observe a decrease in migration velocity at the intermediate stiffness in comparison with GSCs WT associated with a decrease in focal adhesion maturation and EMT. This study demonstrates the implication of glycosylation and more particularly MGAT5-mediated glycosylation on GSCs mechanotransduction
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Mehr, Éloi. "Unsupervised Learning of 3D Shape Spaces for 3D Modeling." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2019. http://www.theses.fr/2019SORUS566.
Full textAbstract:
Bien que les données 3D soient de plus en plus populaires, en particulier avec la démocratisation des expériences de réalité virtuelle et augmentée, il reste très difficile de manipuler une forme 3D, même pour des designers ou des experts. Partant d’une base de données d’instances 3D d’une ou plusieurs catégories d’objets, nous voulons apprendre la variété des formes plausibles en vue de développer de nouveaux outils intelligents de modélisation et d’édition 3D. Cependant, cette variété est souvent bien plus complexe comparée au domaine 2D. En effet, les surfaces 3D peuvent être représentées en utilisant plusieurs plongements distincts, et peuvent aussi exhiber des alignements ou des topologies différentes. Dans cette thèse, nous étudions la variété des formes plausibles à la lumière des défis évoqués précédemment, en approfondissant trois points de vue différents. Tout d'abord, nous considérons la variété comme un espace quotient, dans le but d’apprendre la géométrie intrinsèque des formes à partir d’une base de données où les modèles 3D ne sont pas co-alignés. Ensuite, nous supposons que la variété est non connexe, ce qui aboutit à un nouveau modèle d’apprentissage profond capable d’automatiquement partitionner et apprendre les formes selon leur typologie. Enfin, nous étudions la conversion d’une entrée 3D non structurée vers une géométrie exacte, représentée comme un arbre structuré de primitives solides continues<br>Even though 3D data is becoming increasingly more popular, especially with the democratization of virtual and augmented experiences, it remains very difficult to manipulate a 3D shape, even for designers or experts. Given a database containing 3D instances of one or several categories of objects, we want to learn the manifold of plausible shapes in order to develop new intelligent 3D modeling and editing tools. However, this manifold is often much more complex compared to the 2D domain. Indeed, 3D surfaces can be represented using various embeddings, and may also exhibit different alignments and topologies. In this thesis we study the manifold of plausible shapes in the light of the aforementioned challenges, by deepening three different points of view. First of all, we consider the manifold as a quotient space, in order to learn the shapes’ intrinsic geometry from a dataset where the 3D models are not co-aligned. Then, we assume that the manifold is disconnected, which leads to a new deep learning model that is able to automatically cluster and learn the shapes according to their typology. Finally, we study the conversion of an unstructured 3D input to an exact geometry, represented as a structured tree of continuous solid primitives
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Hussenet, Laurent. "De l'analyse d'images à la reconstruction 3D : application au contrôle d'objets métalliques." Reims, 2002. http://www.theses.fr/2002REIMS021.
Full textAbstract:
Cette thèse propose une étude des méthodes d'analyse d'images appliquées au contrôle automatique de matériaux réfléchissants. En effet, les phénomènes optiques sur ces surfaces rendent difficile la compréhension de l'image et nécessitent des outils d'analyse adaptés. Une étude des différents modèles de réflexion est présentée, en mettant en évidence les modèles les plus adaptés à la réflexion métallique. Nous exposons ensuite une méthode de segmentation basée sur des images couleurs utilisée pour localiser rapidement l'objet à contrôler. Les propriétés photométriques du matériau sont ensuite extraites à partir d'une méthode basée sur plusieurs images d'intensités. Finalement, nous utilisons ces estimations pour notre méthode de reconstruction. Nous évaluons nos résultats sur des expérimentations à partir d'images de synthèse, calculées à partir de cartes d'élévations connues. Ceci nous permet d'évaluer les erreurs produites au cours des différentes étapes de la résolution.
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Wetzel, Jean-Paul. "Proposition d'un modèle et d'un outil dédiés à la conception morphologique architecturale en phase esquisse." Electronic Thesis or Diss., Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2009. http://www.theses.fr/2009INPL031N.
Full textAbstract:
Le renouveau actuel du vocabulaire formel dans l’univers des architectures dites « non standards » s’appuie largement sur l’utilisation de modeleurs tridimensionnels. Dans cette démarche de conception, la stratégie de modélisation d’objets relève moins de l’utilisation directe de la géométrie que de la formalisation d’une idée. En effet, le travail de recherche morphologique, de la forme idée à la forme visée, nécessite de nombreux ajustements incompatibles avec une démarche linéaire de modélisation géométrique. Nous émettons l’hypothèse que la genèse des formes résulte d’opérations successives de transformation de forme fondées sur des objectifs sémantiques et guidées par une ou plusieurs images mentales. Ce cheminement se fait par des variations importantes entre différents états de la forme et par de nombreux ajustements de cette forme. Pour répondre à ce processus itératif nous proposons une approche paramétrique de la modélisation qui s’appuie sur des modificateurs de forme de haut niveau. Nous nommons opérateurs morphologiques ces outils d’action sur la forme qui permettent à partir d’une fonction de transformation morphologique (bomber, torsader, plisser…) de trouver par différentes solutions alternatives et par ajustement une forme satisfaisante. Notre travail aborde plus spécifiquement les opérateurs plier, plisser, froisser<br>The current renewal of formal vocabulary in the world of architecture, so-called “non-standard”, relies heavily on the use of three-dimensional modelers. In this design strategy, object modeling falls under the direct use of geometry as the formalization of an idea. Indeed work with such forms requires many adjustments incompatible with linear geometric modeling. We assume that the genesis of forms results from successive operations processing form that are founded on semantic objectives and guided by one or more mental images. This semantic path is a variation between different states of the form and numerous adjustments to the form. To formalize this iterative process, we propose a parametric approach based on high level modifiers of form. Morphological operators are action tools that allow finding a satisfactory form through a morphological transformation (bulging, twisting, pleating…) and adjustment. Keywords : morphological operator, 3D design, architectural conception
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Vignat, Frédéric. "Contribution à l'élaboration d'un modèle 3D de simulation de fabrication pour l'analyse et la synthèse des tolérances, le modèle MMP." Grenoble INPG, 2005. http://www.theses.fr/2005INPG0186.
Full textAbstract:
Concevoir un nouveau produit dans un contexte industriel suppose d'être certain de pouvoir le produire selon un niveau de qualité et de coût maîtrisé. Pour atteindre ce but, il est nécessaire de concevoir simultanément le produit et le process de production. Il est aussi nécessaire de pouvoir simuler le process prévu afin d'envisager la productivité et la qualité qui peuvent être obtenues. La méthode exposée dans cette thèse est basée sur la génération d'un modèle fabriqué virtuel (le modèle MMP) et l'analyse et la synthèse des spécifications à partir de ce modèle. Les déviations des surfaces fabriquées du modèle MMP sont exprimées par rapport au modèle nominal de la pièce. Ces déviations sont collectées par simulation du process de fabrication proposé. Le domaine de la variation de ces déviations représente les capabilités 3D des machines-outils, des outils de coupe et des montages d'usinage utilisés pendant le process d'usinage. Les étapes d'analyse et de synthèse sont, par la suite, opérées sans devoir, à nouveau, avoir recours à la simulation. La méthode présentée est développée en trois étapes : La première étape détermine l'effet du process de fabrication en termes de déviations des surfaces de la pièce. A la fin de cette étape, un modèle de la pièce fabriquée avec défauts de déviations des surfaces est produit, le MMP. La seconde étape consiste en l'analyse, en utilisant le MMP, des conséquences du process sur le respect des spécifications fonctionnelles. La troisième étape consiste à transférer ces spécifications afin de déterminer les spécifications de fabrication ISO ou non-ISO<br>Designing a new product in an industrial context supposes to be certain to be able to produce it according to a level of quality and controlled cost. To achieve this goal, it is necessary simultaneously to design the product and the process of production. It is also necessary to be able to simulate the process envisaged in order to consider the productivity and the quality which can be obtained. The method exposed in this thesis is based on the generation of a virtual manufactured model (model MMP) and the analysis and synthesis of the specifications using this model. The deviations of the manufactured surfaces of the MMP are expressed compared to the nominal pa These deviations are collected by simulation of the suggested manufacturing process. The fields of variation of these deviations represents the 3d capabilities of the machine tools, the cutting tools and the fixtures used during the machining process. The analysis and synthesis steps are then operated without performing a new simulation. The method presented is developed in three steps : the first step determines the effect of the process of manufacture in terms of deviations of the surfaces of the part. At the end of this stage, a model of the manufactured part with surfaces deviations is produced, the MMP, the second step consists in the analysis, using the MMP, of the effects of the process on the respect of the functional specifications, the third step consists in transferring these specifications in order to determine the ISO or non-ISO manufacturing specifications
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Raffalli, Chloé. "Les allergies cutanées aux fragrances : mécanisme d'action et rôle du facteur de transcription Nrf2. Du modèle 2D au modèle 3D." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS045/document.
Full textAbstract:
La dermatite allergique de contact (DAC) est une réaction inflammatoire aiguë, médiée par les cellules dendritiques (DCs) survenant suite à l’exposition répétée de la peau avec une molécule allergisante. La prévalence estimée des cas de DAC aux substances parfumantes est de 1,7 % à 4,1 % dans la population générale. Les molécules allergisantes sont des molécules appelées haptènes, qui vont se conjuguer avec des protéines de l’épiderme ou du derme. C’est le cas du cinnamaldéhyde (CinA), une molécule retrouvée dans la cannelle. Le linalol et le limonène sont des terpènes présents dans la lavande et l’orange, qui vont s’autoxyder au contact de l’air pour former des allergènes puissants, tels que les hydroperoxydes allyliques. Le premier objectif de cette thèse a été d’étudier le mécanisme d’action de ces terpènes et leurs hydroperoxydes allyliques respectifs sur la lignée cellulaire THP-1, qui sert de substitut aux cellules dendritiques. Le rôle du facteur de transcription Nrf2, majeur dans la lutte contre le stress oxydant, a également été investigué.Les consommateurs de produits cosmétiques sont exposés à de faibles concentrations de molécules allergisantes, mais plusieurs fois par jour ou par semaine. Nous avons souhaité étudier l’exposition répétée à de faibles doses d’haptène sur la peau.Les kératinocytes jouent également un rôle dans la DAC : ce sont les premières cellules qui vont rencontrer la molécule allergisante dans la peau. La deuxième partie de ce travail a été d’étudier l’impact d’une exposition répétée de CinA à de faible concentration sur ces KCs et plus particulièrement sur la différenciation de l’épiderme, en utilisant un modèle organotypique de peau en 3D<br>Allergic contact dermatitis (ACD) represents a severe health problem. It is a dendritic cells (DCs) mediated skin disease caused by repeated exposure to an allergenic compound. ACD cases of fragrances in general population is estimated from 1.7 % to 4.1%. Contact sensitizers are compounds termed haptens and they will form a conjugate with epidermis and dermis proteins. Example is cinnamaldehyde (CinA), a molecule found in cinnamon. Linalool and limonene are terpenes found in lavender and oranges. In contact with the air, they will autoxidize to form highly allergenic compounds: allylic hydroperoxides. The first aim of this thesis was to study the mechanism of action of those terpenes and their respective allylic hydroperoxides on THP-1 cell-line, described as a surrogate of DCs. The transcription factor Nrf2 is playing a major role in oxidative stress and was also investigated.Consumers of cosmetic products are exposed to low quantities of allergenic compounds, but several times a day or a week. We wanted to study repeated exposure of low concentration of haptens on the skin.KCs also play a key role in ACD: they are the first cells that will encounter the allergenic compound in the skin. The second aim of this thesis was to study the impact of repeated exposure of low concentrations of CinA on those KCs and more particularly on the epidermis differenciation, using a 3D organotypic culture of skin
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Creff, Justine. "Etude des mécanismes impliqués dans le contrôle du destin des cellules souches intestinales et développement d'un modèle 3D d'épithélium intestinal." Thesis, Toulouse 3, 2019. http://www.theses.fr/2019TOU30228.
Full textAbstract:
L'épithélium intestinal est un tissu complexe, hautement polarisé, organisé sous forme de cryptes et villosités. Les cellules souches intestinales résident au fond des cryptes où elles prolifèrent et se différencient tout en migrant vers le haut des villosités, ce qui permet le renouvèlement constant de l'épithélium tous les 3 à 5 jours. La maintenance de l'équilibre entre prolifération et différenciation est cruciale pour le développement et le maintien de l'intégrité tissulaire. Cet équilibre est supporté par le microenvironnement et l'organisation caractéristique de l'épithélium qui permet la compartimentation et la protection des cellules souches. Des altérations de ces dernières sont à l'origine d'anomalies du développement ainsi que de la transformation tumorale. L'étude des mécanismes impliqués dans la maintenance et dans la différenciation des cellules souches est donc essentielle pour mieux comprendre l'homéostasie tissulaire. p57/Kip2 est un inhibiteur de cycline/CDK et un potentiel suppresseur de tumeur. p57 est également le gène le plus fréquemment muté ou réprimé dans le syndrome de Beckwith-Wiedemann (BWS), caractérisé par des anomalies du développement et une prédisposition tumorale durant l'enfance. La génération d'un modèle de souris knock-in (p57CK-) dans lequel p57 ne lie plus les complexes cycline/CDK, a révélé que BWS résulte en partie de la perte de fonctions indépendantes des CDK de p57. Cette étude a également permis de mettre en évidence le rôle essentiel joué par p57 dans le développement intestinal, de manière indépendante de l'inhibition des CDK. Le premier objectif de ce projet de thèse a été d'étudier le rôle de p57 dans la maintenance des cellules souches intestinales. Deux types de cellules souches intestinales ont été décrites jusqu'à présent, les cellules souches prolifératives CBC, responsables du renouvèlement constant de l'épithélium et les cellules souches +4 dites de réserve, mobilisées en cas de dommages afin de régénérer le tissu. Nos données montrent que p57 est impliqué dans la maintenance des cellules souches +4 de manière indépendante de l'inhibition des CDK. Les souris p57KO présentent une augmentation de la prolifération dans les cryptes due à une amplification des cellules progénitrices et de ces cellules souches de réserve +4, alors que les CBC ne sont pas affectées. Nous avons montré que p57 est capable d'inhiber l'activité transcriptionnelle de Ascl2, un facteur de transcription crucial dans le maintien de la prolifération des cellules souches intestinales et nous avons identifié de nouveaux partenaires de p57 pouvant participer au complexe répresseur. Ainsi ces travaux ont permis d'identifier une nouvelle fonction de p57 dans les cellules souches intestinales au cours du développement et pourrait expliquer le rôle de p57 dans la tumorigénèse intestinale. Le deuxième objectif de ce travail a été de développer un nouveau modèle de culture pour l'étude des cellules souches intestinales. En effet, à l'heure actuelle, les études in vitro sont limitées à des modèles 2D ou des systèmes 3D de types organoïdes qui ne reconstituent pas complètement l'architecture 3D, le microenvironnement et la compartimentalisation présente au sein du tissu in vivo.[...]<br>The small intestine is a complex tissue with a crypt/villus architecture and high tissue polarity. Intestinal stem cells are located at the crypt bottom where they proliferate and differentiate while they migrate upward to the top of villi, allowing the constant renewal of the entire intestinal epithelium every 3 to 5 days. Compartmentalization in the crypt plays a key role in stem cell protection and maintenance, and this is supported by the microenvironment and tissue organization. The balance between stem cell proliferation and differentiation is necessary to maintain tissue integrity, and disruption of this balance leads to developmental anomalies and malignant transformation. Studying the mechanisms governing intestinal stem cells maintenance is therefore crucial to understand tissue homeostasis. p57Kip2 is a cyclin/CDKs inhibitor and a putative tumor suppressor. p57 is also the gene the most frequently mutated or silenced in Beckwith-Wiedemann syndrome (BWS), characterized by multiple developmental defects and tumor predisposition during childhood. Generation of knock-in mice expressing a mutant p57 (p57CK-) that cannot bind to cyclins and CDKs demonstrated that p57 exerts CDKs independent functions during development and that BWS is not entirely caused by loss of CDKs inhibition due to p57 inactivation. The first aim of this project was to investigate the role of p57 in the maintenance of intestinal stem cells. Two population of stem cells have been described in the intestine: proliferative crypt base columnar cells (CBCs), responsible of the constant renewal of the epithelium, and quiescent +4 stem cells, activated during regeneration after tissue damage. Our data shows that p57 is involved in maintaining the quiescence of the +4 reserve stem cells in a CDK independent manner. Indeed, p57KO mice exhibit an increased proliferation in the crypt caused by amplification of +4 stem cells and of the progenitor population (transit amplifying cells), while CBCs are not affected by loss of p57. Finally, our results show that p57 can inhibit Ascl2 transcriptional activity, and we identified new p57 partners that form this transcriptional repressor complex. This work could elucidate the role of p57 in intestinal tumorigenesis. The second aim of this project was to develop a new culture model to study intestinal stem cells. [...]
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Bourdeau, Aude. "Approches avancées de navigation par signaux GNSS en environnement urbain utilisant un modèle 3D." Thesis, Toulouse, ISAE, 2013. http://www.theses.fr/2013ESAE0040/document.
Full textAbstract:
L'utilisation de systèmes GNSS (Global Navigation Satellites System) en environnement urbain s'est fortement développée, notamment avec l'apparition des puces GNSS dans les téléphones portables. Cependant, l'environnement urbain génère des difficultés dans la réception des signaux GNSS qui peuvent engendrer des erreurs en position de plusieurs dizaines de mètres. Nous avons choisi d'apporter une solution à ces problématiques grâce à l'utilisation d'un modèle 3D de ville réaliste simulant la propagation des signaux GNSS. La première partie de notre étude se porte sur la problématique des signaux Non Line Of Sight et propose une solution de navigation utilisant le modèle 3D de ville pour estimer les caractéristiques géométriques des signaux NLOS reçus par le récepteur. Dans la deuxième partie de notre travail, le modèle 3D de ville est utilisé pour estimer le biais dû aux signaux multitrajets sur la mesure de pseudodistance. Enfin, la dernière partie de notre étude propose une solution combinant les méthodes de poursuite vectorielle des signaux GNSS aux apports d'information du modèle 3D de ville afin d'aider la poursuite en contexte d'atténuation des signaux GNSS<br>The use of Global Navigation Satellites System, better known by the acronym GNSS, in an urban environment has grown significantly, especially with the advent of GNSS chips in mobile phones. However, the urban environment introduces many difficulties in GNSS signal reception that can lead to position ?s errors of several tens of meters. We chose to answer these problems by using a 3D city model allowing to simulate a realistic propagation of the GNSS signal in urban environment. The first part of our work regards the Non Line Of Sight problem, where we propose a navigation solution based on a 3D city model to estimate geometrical properties of NLOS measured by the receiver. In a second part, the 3D city model is used to estimate the bias coming from the multipath on the pseudorange measurement. Finally, the last part of our study provides a solution coupling the GNSS signal vectorial tracking method to the information produced from the 3D city model in order to improve the tracking in the context of strong GNSS signal power attenuation
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Damiand, Guillaume. "Définition et étude d'un modèle topologique minimal de représentation d'images 2d et 3d." Phd thesis, Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2001. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00211340.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, nous définissons et étudions un modèle topologique de représentation d'images segmentées en 2 et 3 dimensions : la carte topologique. La définition d'un tel modèle est primordiale afin de définir des algorithmes de segmentation efficaces. Ce problème a été beaucoup étudié en dimension 2, mais les solutions proposées sont difficilement extensibles en dimension 3. <br /><br />Pour répondre à ce problème, nous définissons d'abord la carte topologique en dimension 2 en ayant comme préoccupation principale son extension en dimension supérieure. Nous introduisons une notion de niveau de simplification qui permet une définition progressive, chaque niveau s'obtenant simplement à partir du niveau précédent par application d'un type particulier de fusion. Cette notion permet de simplifier la définition de la carte topologique qui correspond au dernier niveau. Ces niveaux de simplification s'étendent sans difficulté majeure en dimension 3, et en dimension n. Ils facilitent également l'étude de la carte topologique et la preuve de ses propriétés. Ce modèle est en effet minimal, complet, invariant par rotation, translation et homothétie, et unique.<br /><br />Nous présentons des algorithmes d'extraction permettant de construire ce modèle à partir d'images segmentées. Un premier algorithme << naïf >> effectue plusieurs passes sur l'image et n'est pas linéaire en dimension 3. Nous étudions ensuite un algorithme optimal d'extraction, basé sur la notion de précode, effectuant un seul balayage de l'image et un nombre minimal d'opérations. Les niveaux de simplification permettent de regrouper les nombreux cas à traiter, en étudiant pour chaque niveau les cas supplémentaires par rapport au niveau précédent.
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Loesch, Angélique. "Localisation d'objets 3D industriels à l'aide d'un algorithme de SLAM contraint au modèle." Thesis, Université Clermont Auvergne (2017-2020), 2017. http://www.theses.fr/2017CLFAC059/document.
Full textAbstract:
Un besoin applicatif existe en terme de localisation 3D d’objets par vision. Cette technologie devient en effet de plus en plus populaire dans le milieu industriel où elle peut être utile lors de contrôle qualité, de robotisation de tâches ou encore d’aide à la maintenance par Réalité Augmentée. Néanmoins, le déploiement de telles applications est actuellement limité en raison de la difficulté à allier qualité de localisation, facilité de mise en oeuvre et généricité de la solution. En effet, la majorité des solutions implique : soit des étapes de mise en oeuvre complexes comme avec l’installation de capteurs de mouvement ou une préparation supervisée du modèle CAO; soit un manque de précision de la localisation dans le cadre de certaines applications nécessitant de prendre en compte des mouvements de fortes amplitudes de la caméra (provoquant du flou de bouger et des tremblements dans le flux vidéo) ainsi que des occultations partielles ou totales de l’objet ; soit enfin une restriction sur la nature de l’objet, celui-ci devant être texturé, de petite taille ou encore polyédrique pour avoir une bonne localisation. La plupart des solutions de localisation existantes correspondent à des approches de suivi basé modèle. Cette méthode consiste à estimer la pose relative entre la caméra et l’objet d’intérêt par mises en correspondance de primitives 3D extraites du modèle avec des primitives 2D extraites d’images d’un flux vidéo. Pour autant, cette approche atteint ses limites lorsque l’objet est difficilement observable dans l’image.Afin d’améliorer la localisation lorsque l’application concerne un objet fixe, de récentes solutions se sont appuyées en complément des primitives du modèle, sur des primitives de l’environnement reconstruites au cours du processus de localisation. Ces approches combinent algorithmes de SLAM (Simultaneous Localization And Mapping) et de suivi d’objet basé contours en utilisant les informations du modèle comme contrainte dans le processus d’optimisation du SLAM. Pour cela, un terme d’erreur est ajouté à la fonction de coût classique.Celui-ci mesure l’erreur de re-projection entre des primitives 3D issues des arêtes franches du modèle et les points de contour 2D dans l’image qui leur sont associés. L’ajout de cette contrainte permet d’exprimer la localisation du SLAM dans le repère de l’objet d’intérêt tout en réduisant sa dérive. Les solutions de SLAM contraint au modèle n’exploitant cependant que les contours francs du modèle, ne sont pas génériques et ne permettent de localiser que des objets polyédriques. De plus, l’ajout de cette contrainte entraîne une forte augmentation de la consommation mémoire, les images de contours nécessaires à l’étape de mise en correspondance devant être conservées.Les travaux présentés dans ce mémoire de thèse visent à fournir une solution répondant simultanément à l’ensemble des besoins concernant la facilité de déploiement, la qualité de localisation et la généricité sur la nature des objets suivis. Aussi, notre solution basée sur un algorithme de SLAM visuel contraint basé images clés, se restreint-elle au seul usage d’une caméra couleur, les caméras RGBD impliquant généralement une limite sur le volume, la nature réflective ou absorbante de l’objet, et sur la luminosité de son environnement. Cette étude est en outre restreinte à la seule exploitation de modèles 3D géométrique non texturés, les textures pouvant difficilement être considérées comme stables dans le temps (usure, taches...) et pouvant varier pour un même objet manufacturé. De plus, les modèles à base de nuages de descripteurs locaux ou les modèles surfaciques texturés sont actuellement des données peu disponibles dans l’industrie. Enfin, nous faisons le choix d’estimer la pose de la caméra de manière géométrique et non par apprentissage. Le suivi d’objets à l’aide d’apprentissage automatique est en effet encore difficilement exploitable en milieu industriel. (...)<br>In the industry domain, applications such as quality control, automation of complex tasks or maintenance support with Augmented Reality (AR) could greatly benefit from visual tracking of 3D objects. However, this technology is under-exploited due to the difficulty of providing deployment easiness, localization quality and genericity simultaneously. Most existing solutions indeed involve a complex or an expensive deployment of motion capture sensors, or require human supervision to simplify the 3D model. And finally, most tracking solutions are restricted to textured or polyhedral objects to achieved an accurate camera pose estimation.Tracking any object is a challenging task due to the large variety of object forms and appearances. Industrial objects may indeed have sharp edges, or occluding contours that correspond to non-static and view-point dependent edges. They may also be textured or textureless. Moreover, some applications require to take large amplitude motions as well as object occlusions into account, tasks that are not always dealt with common model-based tracking methods. These approaches indeed exploit 3D features extracted from a model, that are matched with 2D features in the image of a video-stream. However the accuracy and robustness of the camera localization depend on the visibility of the object as well as on the motion of the camera. To better constrain the localization when the object is static, recent solutions rely on environment features that are reconstructed online, in addition to the model ones. These approaches combine SLAM (Simultaneous Localization And Mapping) and model-based tracking solutions by using constraints from the 3D model of the object of interest. Constraining SLAM algorithms with a 3D model results in a drift free localization. However, such approaches are not generic since they are only adapted for textured or polyhedral objects. Furthermore, using the 3D model to constrain the optimization process may generate high memory consumption,and limit the optimization to a temporal window of few cameras. In this thesis, we propose a solution that fulfills the requirements concerning deployment easiness, localization quality and genericity. This solution, based on a visual key-frame-based constrained SLAM, only exploits an RGB camera and a geometric CAD model of the static object of interest. An RGB camera is indeed preferred over an RGBD sensor, since the latter imposes limits on the volume, the reflectiveness or the absorptiveness of the object, and the lighting conditions. A geometric CAD model is also preferred over a textured model since textures may hardly be considered as stable in time (deterioration, marks,...) and may vary for one manufactured object. Furthermore, textured CAD models are currently not widely spread. Contrarily to previous methods, the presented approach deals with polyhedral and curved objects by extracting dynamically 3D contour points from a model rendered on GPU. This extraction is integrated as a structure constraint into the constrained bundle adjustment of a SLAM algorithm. Moreover we propose different formalisms of this constraint to reduce the memory consumption of the optimization process. These formalisms correspond to hybrid structure/trajectory constraints, that uses output camera poses of a model-based tracker. These formalisms take into account the structure information given by the 3D model while relying on the formalism of trajectory constraints. The proposed solution is real-time, accurate and robust to occlusion or sudden motion. It has been evaluated on synthetic and real sequences of different kind of objects. The results show that the accuracy achieved on the camera trajectory is sufficient to ensure a solution perfectly adapted for high-quality Augmented Reality experiences for the industry
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Suleiman, Wassim. "Analyse de visibilité et géolocalisation en milieu urbain avec un modèle numérique 3D." Phd thesis, Université Jean Monnet - Saint-Etienne, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01060183.
Full textAbstract:
L'analyse de visibilité est une question importante de la recherche qui peut trouver des applications dans de nombreux domaines: sécurité, conception de réseau sans fil, gestion du paysage, mise en oeuvre d'accès piétonniers .... La prise en compte de la troisième dimension dans le calcul de visibilité est un réel défi. Seules quelques solutions peuvent détecter les obstacles 3D qui limitent l'isovist. Dans cette communication, nous présentons un nouvel algorithme qui peut détecter tous les objets qui bloquent la vue dans un environnement 30 reconstitué numériquement intégrant le relief. Une démonstration avec des données SIG est également effectuée.La reconnaissance automatique des bâtiments est une étape essentielle pour la réalité augmentée et un outil possible pour la géolocalisation d'une prise de vue. Les recherches dans ce domaine n'utilisent pas la localisation par contenu de l'image. Cet article présente une méthodologie pour l'enrichissement d'une base de données urbaine SIG grâce à un descripteur de texture de façade calculé sur des images de référence. Cet indicateur est ensuite utilisé pour retrouver ce bâtiment dans une nouvelle image et le localiser dans une base de données SIG 3D afin d'estimer sa position et son orientation dans le repère de l'appareil photographique qui a pris le cliché. La qualité des résultats obtenus fait l'objet d'une discussion.
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Mille, Julien. "Modèle déformables pour la segmentation et le suivi en imagerie 2D et 3D." Tours, 2007. http://www.theses.fr/2007TOUR4051.
Full textAbstract:
Les modèles déformables tels que les contours actifs sont des outils généraux et puissants pour la segmentation, en permettant notamment l'adjonction de contraintes et de connaissances a priori sur les objets à segmenter. Un modèle déformable est une structure géométrique déformée à l'aide d'une méthode d'évolution afin de s'ajuster aux frontières des objets recherchés. La segmentation est formulée comme un problèpmme d'optimisation, le but étant de déterminer la courbe ou la surface minimisant une fonction objectif (une énergie) composée de termes internes relatifs à la régularité géométrique du modèle et de termes externes qui mettent en relation le modèlle et l'image. Dans cette thèse, nous développons un modèle de contour actif pour la segmentation 2D et un modèle de surface active pour la segmentation 3D, ces deux modèles étant basés sur un formalisme unifié. Nous généralisons également le modèle de surface au problème de segmentation et suivi 3D+T. Nous proposons un ensemble d'amélioration de l'algorithme glouton, une méthode de minimisation numérique de la fonctionnelle d'énergie. Nous développons un nouveau terme externe basé région, que nous appelons énergie de région en bande étroite. Ce terme combine des caractéristiques locales et globales des structures d'intérêts et présente des avantages tant au niveau calculatoire qu'au niveau de la cohérence par rapport aux données<br>Deformabe models such as active contours are general and powerful tools for image segmentation, enabling to add constraints and prior knowledge about the objects to be segmented. Deformable models are geometrical structures deformed by an evolution method in order to fit the object boundaries. Segmentation is expressed as an optimization problem, which purpose is to determine the curbe of the surface minimizing an objective function (an energy), made up of internal terms related to to model's geometrical smoothness and external terms attaching the model to the image data. In this thesis, we develop an active contour model for 2D segmentation and an active surface model for 3D segmentation, both being based on a unified framework. We also extend the surface model to 3D+T segmentation and tracking. We propose several improvements on the greedy algorithm, a numerical method minimizing the objective function. We also develop an original region-based external term, referring it to as narroy band region energy. It combines local and global features about structures of interest and offers advantages relative to the computational cost and consistency with respect to data
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Clary, Vincent. "Développement d'un modèle simplifié 3D pour le calcul de parcs d'hydroliennes - Validation expérimentale." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAI068/document.
Full textAbstract:
Des projets d'installation de parcs de plusieurs hydroliennes rapprochées en rivières ou dans les océans ont été récemment démarrés, afin de développer cette source d'énergie renouvelable. Dans ces parcs, les interactions de sillage entre les hydroliennes doivent être calculées puisqu'elles peuvent affecter leur puissance produite. Un modèle CFD stationnaire de type disque d'action couplé aux équations RANS est développé dans ce travail pour calculer la puissance produite et l'écoulement au sein d'un parc d'hydroliennes Darrieus. Ce modèle utilise des répartitions détaillées de force dont l'intensité dépend de la position sur la turbine. Elles sont obtenues par des calculs préliminaires URANS de l'écoulement sur la géométrie de la turbine en rotation. De nouvelles lois sont obtenues pour les coefficients de puissance et de force en utilisant la vitesse locale (vitesse au niveau de la turbine) au lieu de la vitesse amont dans leur définition. Ces coefficients deviennent alors indépendants du confinement de la turbine. Ces lois servent à construire un modèle qui calcule les distributions de force représentant chaque turbine du parc en fonction de la vitesse locale du fluide, pour simuler chaque turbine fonctionnant proche de son point de maximum d'efficacité. Une validation du modèle est réalisée par comparaison à de nouvelles expériences d'une turbine Darrieus à échelle réduite. Différentes configurations de parcs sont ensuite simulées par le modèle 3D, ainsi que par une version 2D du modèle. Les distances entre turbines qui permettent d'obtenir une puissance produite par le parc maximale sont notamment recherchées<br>New projects have recently been launched to build farms of several tidal or river turbines, which are part of the renewable energy systems. The turbine wake interactions in the farm must be considered, as they can affect the power production of the turbines. A steady-state Actuator force model using the RANS equations is developed in the present work to calculate the power production and the flow through arrays of tidal or river Darrieus turbines. It uses detailed three dimensional force distributions depending on the position on the turbine, obtained beforehand by a set of blade-resolved URANS simulations of the turbine. New power coefficient and force coefficient laws depending on the local velocity (flow velocity at the machine position) instead of the upstream velocity are established and appear to be independent from the local turbine blockage in an array. Those laws are used to construct a model that adapt the Actuator force distributions to the local velocity of the flow reaching each turbine, in order to simulate each turbine functioning close to its maximum efficiency point. The model is validated against experimental measurements on a reduced-scale Darrieus turbine. Different farm configurations are simulated and compared to results of the same model adapted in two dimensions. The distances between turbines that are optimizing the farm power production are especially investigated
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Metral, Boris. "Systèmes photoamorceurs et modèle pour la fabrication additive par photopolymérisation." Thesis, Mulhouse, 2020. https://www.learning-center.uha.fr/.
Full textAbstract:
Les technologies de photopolymérisation en cuve émergent rapidement dans le domaine de la fabrication additive. Pour suivre cette expansion rapide du marché, des résines photosensibles très efficaces et abordables sont nécessaires. Dans ce travail, nous introduisons un nouveau système photoamorceur à trois composants (3K PIS) basé sur le colorant Safranine O (SFH+) qui a été identifié comme un composé très efficace dans plusieurs 3K PIS pour les processus de photopolymérisation.Le colorant est combiné avec un sel de tétraphénylborate (TPB) comme donneur d'électrons et un dérivé de la triazine (TA) comme accepteur d'électrons pour former un système photocyclique. Le mécanisme réactionnel est exploré par photolyse laser éclair (LFP) et la photopolymérisation est étudiée par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier en temps réel (RT-FTIR). Des expériences infrarouges avec plusieurs irradiances permettent de créer un modèle empirique prédisant la conversion en fonction du temps et de l'intensité lumineuse.Ensuite, des expériences de profondeur de polymérisation sont menées suivant l'équation de Jacobs, permettant d’obtenir les paramètres d'impression3D de la résine ; à savoir l'énergie critique (Ec) et la profondeur de pénétration (Dp). Ces paramètres sont reliés aux analyses RT-FTIR, ce qui permet de déterminer le temps critique (tc) et la conversion au point de gel.Enfin, des pièces complexes de haute résolution sont imprimées avec la résine dont la composition a été sélectionnée en fonction de nos résultats, démontrant la viabilité de cette formulation pour l'impression 3D DLP<br>Vat photopolymerization technologies are emerging quickly in the field of additive manufacturing. To follow this fast expansion of the market, highly efficient and affordable photosensitive resins are necessary. In this work, we introduce a new three-component phototiniating system (3K PIS) based on the Safranine O (SFH+) dye which has been identified as a very efficient initiator in several 3K PIS for photopolymerization processes.The dye is combined with a Tetraphenylborate salt (TPB) as electron donor and a Triazine derivative (TA) as electron acceptor to form a photochemical regenerating cycle. The photocycling mechanism is explored via laser flash photolysis (LFP) and the photopolymerization is investigated through Real-Time-Fourier Transform Infrared spectroscopy (RT-FTIR). Infrared experiments with several irradiances allow disclosure of an empirical model predicting conversion as a function of time and light intensity.Following this, cure depth experiments are conducted in agreement with Jacobs’ equation and the resin 3D printing parameters, i.e. critical energy (Ec) and penetration depth (Dp), are established. These parameters are linked to RT-FTIR data, resulting in the determination of the critical time (tc) and the conversion at gel point.Finally, high resolution complex pieces are printed with the resin which composition was tailored in accordance with our studies, demonstrating the viability of this formulation in DLP 3D printing
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Mallia, Jefferson de Oliveira. "Développement d'un nouveau modèle 3D in vitro pour évaluer le potentiel (géno)toxicité des nanomatériaux." Thesis, Université Grenoble Alpes, 2020. http://www.theses.fr/2020GRALS027.
Full textAbstract:
Le foie est le plus grand organe interne et joue un rôle important dans le maintien de l'équilibre homéostatique dans le corps. C'est également l'un des principaux sites d'accumulation de nanoparticules. Les sphéroïdes HepG2 ont été utilisés comme modèle in vitro pour évaluer la toxicité des nanoparticules (NP) d'oxyde de fer (magnétite, Fe3O4 et maghémite, γ-Fe2O3). Le développement des sphéroïdes HepG2 par la méthode des gouttes suspendues a été quantifié par l’évaluation de la viabilité cellulaire et de la morphologie des tissus des sphéroïdes générés à partir de 1000, 5000 et 10 000 cellules par goutte. Les sphéroïdes générés à partir de 5000 cellules par goutte avaient la configuration la plus optimale. La fonction hépatique a été évaluée par l'albumine, l'urée et l'aspartate transaminase, qui ont été exprimées à des concentrations physiologiquement pertinentes par le sphéroïde HepG2.La fluorescence des rayons X synchrotron (SXRF) a été utilisée pour évaluer la distribution des NP et l'homéostasie des métaux. Les études SXRF montrent une accumulation dépendante de la dose de NP dans les coupes transversales de tissu sphéroïde HepG2. Cette accumulation a également affecté l'homéostasie du fer en augmentant de manière significative les niveaux de cuivre intracellulaire. Lesconcentrations du calcium et du sélénium ont également augmenté en présence desNP, ces deux éléments pouvant être impliquées dans l'élimination des espèces réactives de l'oxygène (ROS). Le métabolisme du glucose s'est déplacé vers la respiration anaérobie en présence de NP, montrant l'effet Warburg. La microscopie électronique à transmission montre également la localisation intracellulaire des NP d'oxyde de fer. L'analyse des micronoyaux par blocage de la cytokinèse (CBMN) et l'électrophorèse en gel unicellulaire (comet) ont été utilisées pour évaluer la génotoxicité. Les deux NP ont induit une augmentation significative de la fréquence des micronoyaux. La coloration pan-centromérique a en outre indiqué que le principal mode d'action des dommages à l'ADN causés par les NP d'oxyde de fer était le clastogène. Les résultats comet n'ont montré aucune augmentation significative des pourcentages d'intensité de la queue.En conclusion, le modèle sphéroïde HepG2 est représentatif d'un foie in vivo en raison de sa capacité à imiter le métabolisme du glucose, la fonctionnalité du foie et les réponses à l'homéostasie des métaux. Les NP d'oxyde de fer amènent un métabolismedes sphéroïdes HepG2 anaérobie et perturbent l'homéostasie du fer, ce qui peut potentiellement générer la génération de ROS entraînant des lésions de l'ADN<br>The liver is the largest internal organ and plays an important part in maintaining the homeostatic balance in the body. It is also one of the primary sites of nanoparticle accumulation. HepG2 spheroids were used as an in vitro model to assess iron oxide (magnetite, Fe3O4 and maghemite, γ-Fe2O3) nanoparticle (NP) toxicity. The development of HepG2 spheroids by the hanging drop method was illustrated through cell viability and tissue morphology assessment of spheroids generated from 1000, 5000, and 10,000 cells per drop. The spheroids generated from 5000 cells per drop had the most optimal configuration. Liver function was assessed by albumin, urea and aspartate transaminase which were expressed in physiologically relevant concentrations by the HepG2 spheroid.Synchrotron X-ray fluorescence (SXRF) was used to assess NP distribution and metal homeostasis. The SXRF studies showed a dose-dependent accumulation of NPs inHepG2 spheroid transverse tissue sections. This accumulation also affected ironhomeostasis by significantly increasing intracellular copper levels. The elemental distribution of calcium and selenium also increased upon challenge with NPs, whichmay be involved in the removal of reactive oxygen species (ROS). Glucose metabolism shifted towards anaerobic respiration in presence NPs, exhibiting the Warburg effect. Transmission electron microscopy also shows intracellular localisation of the iron oxide NPs. Cytokinesis block micronucleus (CBMN) and single-cell gel electrophoresis (comet) assays were used to assess genotoxicity. Both NPs induced a significant increase in micronuclei frequency. Pan-centromeric staining further indicated that the primary mode of action of DNA damage caused by iron oxide NPs was clastogenic. Comet scores showed no significant increases in tail intensities percentages. In conclusion, the HepG2 spheroid model is representative of an in vivo liver due to its ability to mimic glucose metabolism, liver functionality and metal homeostasis responses. Iron oxide NPs cause the HepG2 spheroids to respire anaerobically and disrupt iron homeostasis which can potentially lead to the generation of ROS resulting in the DNA damage
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Martin, Emmanuel. "DART : MODÈLE 3D MULTISPECTRAL ET INVERSION D'IMAGES OPTIQUE DE SATELLITE- APPLICATION AUX COUVERTS FORESTIERS -." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00139368.
Full textAbstract:
En télédétection optique, les modèles de transfert radiatif (T-R) ont pour but de simuler la mesure radiométrique des capteurs spatiaux qui observent le système "Terre - Atmosphère". La modélisation des mesures de couverts végétaux est en général limitée au niveau de la représentation du paysage et du T-R associé. Cette thèse a permis de transformer le modèle 3-D de T-R DART (brevet : PCT/FR 02/01181) en un modèle multispectral simulant les images de télédétection optique (thermique inclus) de tout paysage urbain et naturel, avec relief et atmosphère, pour tout capteur spatial/aéroporté. Ce nouveau modèle a été validé par comparaison avec d'autres modèles (expérience RAMI-3, Centre Commun de Recherche, Italie) et avec des mesures in situ et aéroportées (République Tchèque). In fine, une méthode d'inversion a été développée. Elle a permis d'utiliser DART pour évaluer l'impact de la modélisation sur l'extraction du LAI d'une forêt de conifères avec des images hyperspectrales THR.
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Bouville, Rozenn. "Interopérabilité des environnements virtuels 3D : modèle de réconciliation des contenus et des composants logiciels." Phd thesis, INSA de Rennes, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00909107.
Full textAbstract:
Les environnements virtuels 3D sont aujourd'hui utilisés dans de nombreux domaines et couvrent de multiples usages qui vont du divertissement à l'apprentissage en passant par la conception pour l'industrie. Si leur nombre ne cesse de croître chaque année, un problème récurrent freine leur adoption et leur diffusion. Il est en effet aujourd'hui très difficile d'importer des données dans un environnement virtuel autre que celui pour lequel ces données ont été créées. Ceci entraîne de nombreux autres problèmes qui ralentissent la création d'environnements virtuels 3D, augmente leur coût de production et limite leur accès aux utilisateurs. Nous présentons ici une solution qui se propose de réconcilier les modèles existants et à venir de façon à rendre interopérables les contenus et les composants logiciels des environnements virtuels 3D. Cette solution repose sur deux éléments complémentaires: une architecture logicielle et un modèle de conteneur de formats 3D. Nous avons appelé notre système l'adaptateur de graphes de scène ou SGA. Il s'agit d'une architecture générique et modulaire qui permet le chargement de plusieurs formats 3D dans la plupart des composants logiciels des environnements virtuels 3D. Le SGA a non seulement pour rôle d'adapter tous les graphes de scène encodés dans les fichiers 3D en graphes de scène pour les composants qui sont utilisés par l'environnement virtuel mais également de gérer la synchronisation de ces graphes de scène au cours du déroulement de l'application de l'environnement virtuel. Nous avons réalisé une implémentation de cette architecture ainsi que plusieurs instanciations qui permettent le chargement de fichiers au format X3D et COLLADA dans une application dont le rendu se base sur le moteur de rendu graphique Ogre3D et le moteur physique Bullet. Ceci nous a permis de démontrer la faisabilité de cette solution et d'évaluer ses performances. Notre modèle de conteneur de formats 3D permet non seulement de composer des scènes faites à partir des plusieurs fichiers 3D mais aussi de combiner leurs fonctionnalités et de les faire interagir dans l'environnement virtuel. Ce modèle est appelé 3DFC pour conteneur de fichiers 3D et il repose sur le système du SGA pour l'adaptation des graphes de scène encapsulés dans les fichiers référencés par le conteneur. Nous avons réalisé une instanciation pour le modèle 3DFC que nous avons intégrée à notre implémentation du SGA. Nous avons ainsi pu mixer dans une même scène des modèles X3D et COLLADA et combiner les fonctionnalités d'interactions offertes par X3D avec les propriétés physiques autorisées dans COLLADA.
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Moron, Véronique. "Mise en correspondance de données 3D avec un modèle CAO : application à l'inspection automatique." Lyon, INSA, 1996. http://theses.insa-lyon.fr/publication/1996ISAL0131/these.pdf.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur l'inspection automatique d'objets comportant des surfaces complexes à partir de leur modèle CAO et de données 3D provenant, soit d'un capteur télémétrique, soit d'une machine à mesurer. Nous présentons d'abord un état de l'art complet et récent sur la modélisation 3D. Nous sélectionnons deux modèles surfaciques : un modèle triangulé et un modèle exact NURBS découpées, pour lesquels nous développons un calcul de distance point/modèle. Nous détaillons ensuite comment obtenir les données 3D à partir d'images fournies par un capteur télémétrique. Nous proposons une méthode de mise en correspondance générale entre des données 3D et un modèle CAO, qui a l'avantage d'être robuste (jusqu'à 50% de points parasites), automatique, et qui fonctionne quel que soit la position initiale des données et du modèle. Nous avons exploité plusieurs applications à cette méthode, parmi lesquelles la reconnaissance de formes, mais surtout l'inspection automatique d'objets de forme complexe. Nous présentons une méthode d'inspection de ce type d'objet, d'une part quantitative avec une approche globale et locale, et d'autre part qualitative utilisant différents procédés de visualisation que nous avons développés. A partir de ces outils, un opérateur ou un système robotisé peut rapidement identifier des pièces défectueuses, ou une dérive du procédé de fabrication, sur une ligne de production<br>This work deals with the automatic inspection of solid based free-form surfaces, using 3D data produced either by a 3D Range sensor or by a Coordinate Measuring Machine. We first introduce a complete state of the art in the 3D modelisation domain. We select two kinds of surface-based models, the first is an interpolated triangulated model, and the other one is an exact NURBS surfaces based model. For each of them, we state the computation of the point/surface entity distance. We present an automatic and robust (up to 50 % of outlier points) general registration method, capable of registering 3D data with a geometric model in any initial state. We apply this method for different applications, like pattern recognition. But mainly for automatic inspection of complex parts. We state an inspection method that produces an inspection report including numerical results concerning global or local tolerance verification. The other outputs are several types of coloured versions of the model indicating the level of discrepancy between the measured points and the model. Using this colouring scheme, an operator or a robotic system can rapidly identify defective parts or monitor process drift on a production line
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Martin, Emmanuel. "Dart : modèle 3D multispectral et inversion d’images optique de satellite : application aux couverts forestiers." Toulouse 3, 2006. http://www.theses.fr/2006TOU30269.
Full textAbstract:
En télédétection optique, les modèles de transfert radiatif (T-R) ont pour but de simuler la mesure radiométrique des capteurs spatiaux qui observent le système "Terre - Atmosphère". La modélisation des mesures de couverts végétaux est en général limitée au niveau de la représentation du paysage et du T-R associé. Cette thèse a permis de transformer le modèle 3-D de T-R DART (brevet : PCT/FR 02/01181) en un modèle multispectral simulant les images de télédétection optique (thermique inclus) de tout paysage urbain et naturel, avec relief et atmosphère, pour tout capteur spatial/aéroporté. Ce nouveau modèle a été validé par comparaison avec d'autres modèles (expérience RAMI-3, Centre Commun de Recherche, Italie) et avec des mesures in situ et aéroportées (République Tchèque). In fine, une méthode d'inversion a été développée. Elle a permis d'utiliser DART pour évaluer l'impact de la modélisation sur l'extraction du LAI d'une forêt de conifères avec des images hyperspectrales THR<br>In optical remote sensing, radiative transfer (R-T) models aim to simulate radiometric measurement of spatial sensors that spot “Landscape-Atmosphere” system. The modeling of vegetation canopies measurements is generally limited to landscape representation and R-T modeling. This thesis allowed transforming a 3-D R-T model DART (patent : PCT/FR 02/01181) to multispectral model simulating optical remote sensing images (thermal infrared included) of any natural and urban landscape with relief and atmosphere for any spatial/airborne sensor. This new model was validated by models intercomparison (RAMI-3 experience, Joint Research Centre, Italy) and with in situ and airborne measurements (Czech Republic). In fine, an inversion method was developed. It allowed using DART for evaluating the modeling impact on LAI estimation of coniferous forest using hyperspectral VHR images
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Reboud, Christophe. "Développement d'un modèle électromagnétique 3D pour la simulation d'un procédé de contrôle non destructif." Paris 11, 2006. http://www.theses.fr/2006PA112111.
Full textAbstract:
Le contrôle non destructif (CND) par courants de Foucault (CF) prend une place importante dans de nombreux secteurs industriels comme celui de la sidérurgie. Le développement d'outils de simulation dédiés au CND apporte une aide précieuse à l'optimisation des chaînes de contrôle. Le Centre de Recherche Vallourec (CEV) et le service CEA-SYSSC ont collaboré dans le cadre de ce travail de thèse afin de développer des modèles répondant à des besoins de modélisation spécifiques. L'approche des équations intégrales de volume et le formalisme des dyades de Green ont été adoptés afin d'obtenir des résultats précis avec un temps de calcul compatible avec des procédures d'optimisation ou d'inversion de données. Un modèle rapide incluant plusieurs fonctionnalités a été développé pour la simulation du contrôle de tubes non magnétiques par différentes géométries de sondes externes. Des défauts tridimensionnels en forme de rainures et de trous à fond plat ont notamment été modélisés. Les différents développements ont été validés expérimentalement et ont ensuite été intégrés au sein de la plate-forme logicielle CIVA dédiée au CND. Les équations intégrales établies sont résolues à l'aide de la variante de Galerkin de la méthode des moments en utilisant dans un premier temps des fonctions de projection uniformes et constantes par morceaux. Un schéma de discrétisation basé sur des B-splines non-uniformes de degré 1 ou 2 a été introduit de s'affranchir de certaines limitations en mémoire. Ceci constitue un apport original par rapport à la littérature existante et permet d'envisager la simulation de configurations de contrôle plus complexes<br>Eddy current testing (ECT) is widely used in industrial fields such as iron and steel industry. Dedicated simulation tools provide a great assistance for the optimisation of ECT processes. CEA and the Vallourec Research Center have collaborated in order to develop a simulation tool of ECT of tubes. The volume integral method has been chosen for the resolution of Maxwell equation in a stratified medium, in order to get accurate results with a computation time short enough to carry out optimisation or inversion procedures. A fast model has been developed for the simulation of ECT of non magnetic tubes using specific external probes. New flaw geometries have been modelled: holes and notches with flat bottom. Validations of the developments, which have been integrated to the CIVA platform, have been carried out using experimental data recorded in laboratory conditions and in industrial conditions, successively. The integral equations derived are solved using the Galerkin variant of the method of moments with pulse functions as projection functions. In order to overcome some memory limitations, other projection functions have been considered. A new discretisation scheme based on non-uniform B-splines of degree 1 or 2 has been implemented, which constitutes an original contribution to the existing literature. The decrease of the mesh size needed to get a given accuracy on the result may lead to the simulation of more complex ECT configurations
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Flórez-Valencia, Leonardo. "Modèle d'état de cylindre généralisé et la quantification de sténoses artérielles en imagerie 3D." Lyon, INSA, 2006. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2006ISAL0038/these.pdf.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, nous nous intéressons à l'utilisation d'un modèle d'état de cylindre généralisé pour l'analyse semi-automatique d'images vasculaires tridimensionnelles. Ce modèle est utilisé à deux niveaux : pour la segmentation des images et pour la quantification du degré de sténose. Le modèle est incorporé dans une stratégie de suivi de structures tubulaires fondée sur l'estimateur d'état de Kalman, associée à la segmentation de contours plans par l'algorithme d'ensembles de niveaux dit "fast marching". L'interprétation du modèle comme objet géométrique continu donne accès aux formules analytiques utilisées pour la quantification, notamment diamètres et aires transversales. L'algorithme a été évalué sur une base de 6 fantômes physiques imagés en angiographie tomo-densitométrique et par résonance magnétique<br>In this thesis, we are interested in the use of a generalized cylinder state model for semi-automatic analysis of three-dimensional vascular images. This model is used on two levels: for image segmentation and quantification of the stenosis degree. The model is introduced in a vessel tracking strategy based on the Kalman state estimator, associated with the segmentation of plane contours by the level sets algorithm known as ``fast marching''. The interpretation of the model as a continuous geometrical object grants access to the analytical formulas used for stenosis quantification such as diameters and transversal areas. The algorithm was evaluated on a basis of 6 physical phantoms imaged in computed tomography angiography and in magnetic resonance angiography
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Scholtes, Benjamin. "Développement d'un modèle level set performant pour la modélisation de la recristallisation en 3D." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016PSLEM083/document.
Full textAbstract:
Les propriétés mécaniques et fonctionnelles des matériaux métalliques sont conditionnées par leurs microstructures, qui sont elles-mêmes héritées des traitements thermomécaniques subis. Etre capable de prévoir et simuler la microstructure et ses hétérogénéités lors des procédés de mise en forme complexes est récemment devenu crucial dans l'industrie métallurgique. C'est également un véritable challenge d'un point de vue numérique qui met en évidence l'importance des matériaux numériques dans les nouvelles méthodes de modélisation. Dans ce travail, nous nous intéressons à un modèle en champ complet récent basé sur la méthode level set (LS) dans un cadre éléments finis (EF) pour la modélisation des mécanismes de recristallisation.Les points forts de cette approche par rapport à l'état de l'art ont motivé le développement d'un logiciel appelé DIGIMU® par la société TRANSVALOR avec le soutien de grandes entreprises industrielles. Toutefois, le principal inconvénient de cette approche, commun aux autres méthodes en champ complet utilisant des maillages EF non structurés, reste son coût numérique important.Le principal objectif de ce travail a donc été d'améliorer considérablement le coût numérique de la formulation LS utilisée dans le contexte de maillages EF non structurés. De nouveaux développements génériques ont été réalisés pour améliorer l'efficacité globale du modèle. La formulation 2D LS existante, déjà utilisée pour modéliser la croissance de grains, la recristallisation statique et l'effet d'ancrage de Smith-Zener, a été étendue et améliorée afin de modéliser ces mécanismes en 3D pour des polycristaux à grand nombre de grains en des temps de calcul raisonnables<br>Mechanical and functional properties of metallic materials are strongly related to their microstructures, which are themselves inherited from thermal and mechanical processing. Being able to accurately predict and simulate the microstructure and its heterogeneities after complex forming paths recently became crucial for the metallurgy industry. This is also a real challenge from a numerical point of view which highlights the importance of digital materials in new modeling techniques. In this work, we focus on a recent front-capturing full field model based on the level set (LS) method within a finite element (FE) framework to model recrystallization mechanisms.The strengths of this approach comparatively to the state of the art have motivated the development of a software package called DIGIMU® by the company TRANSVALOR with the support of major industrial companies. However, the main drawback of this approach, common with other front-capturing full field approaches working on unstructured FE meshes, is its important computational cost, especially in 3D.Main purpose of this work was finally to drastically improve the numerical cost of the considered LS-FE formulation in context of unstructured FE meshes. New generic numerical developments have been proposed to improve the global efficiency of the model. The existing 2D LS formulation, already used to model grain growth, static recrystallization and the Smith-Zener pinning effect, has been extended and improved in order to model these mechanisms in 3D for large-scale polycrystals with reasonable computational costs
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Sambe, Alioune Nar. "Développement d’un modèle de simulation 3D d’impact de vagues en zones côtières et offshores." Thesis, Toulon, 2011. http://www.theses.fr/2011TOUL0012/document.
Full textAbstract:
La modélisation de vagues et de leur impact côtier et offshore (déferlement, interactions avec les structures, tsunami) reste un problème difficile à appréhender du fait de la complexité des phénomènes physiques mis en jeu. Dans cette thématique, une étude numérique des processus physiques est effectuée dans le cadre de cette thèse. L’objectif de la thèse est ainsi d’améliorer le domaine de validité du code en y développant des méthodes numériques performantes qui permettraient une grande précision des résultats des simulations et des gains en temps de calcul. Le modèle numérique utilisé repose sur les équations d'Euler 3D multi-fluides. Une méthode de compressibilité artificielle permet une approche explicite et une parallélisation efficace. Le modèle bi-fluide à faible Mach, déjà validé avec des données expérimentales, repose sur une approximation par volumes finis avec un schéma de Godunov du second ordre en temps et en espace. Dans le cadre de nos travaux, une modification de la technique d’intégration en temps du solveur basée sur l’intégration d’Adams-Bashforth multi-pas avec une approche multi-échelle dans laquelle le pas de temps est ajusté à la taille locale du maillage et une méthode de compression d’interface pour une meilleure précision de l’interface entre les fluides sont implémentées dans le code. Ces méthodes numériques ont été validées avec des mesures expérimentales dans le cas d’un déferlement 2D et de la rupture 3D de barrage avec obstacle. Des comparaisons expérimentales et numériques ont permis de constater la pertinence des développements apportés au logiciel avec une amélioration de la précision des résultats et une diminution des temps de calcul<br>The aim of the thesis is thus to improve the field validity for the CFD(Computational Fluid Dynamics) code for waves modelling, by integrating new numerical methods more efficient. The project should eventually lead to make a powerful simulation tool that can be used for forecasting the impact of waves in coastal areas and offshore. It is therefore completely in line with PRINCIPIA development activities in hydrodynamic with the aim of strengthening its position and support its growth. In this paper, we first focus on the specific problem of numerical diffusion for the convection equation that models the two fluid interface discontinuities. Interface compression methods allowing limiting the interface diffusion problem are presented. The main advantages of these compression methods are that they keep properly the interface and minimize the spurious free surface diffusion which may be beneficial in case of strongly nonlinear motion of the free surface. Moreover, they are easy to implement for problems in two or three dimensions. In the other hand, an improvement of the solver is presented; it concerns the development and validation of the Adams-Bashforth multi-scale time integration method which adjusts the time step depending on the local size cell. The advantage of this method is that it significantly reduces the computation time when small cells are mixed with large cells in the mesh domain. Each cell is assigned with a level of CFL only based on a geometric criterion. The improved model is validated. It is confronted with experimental results of 2D solitary wave breaking on a sloping bottom and the 3D dam break problem over a rectangular obstacle. In both cases, a very satisfactory agreement is found, with a better interface definition with the sharpening method and a significant gain in CPU time with Adams-Bashforth multi-scale time integration method
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Sambe, Alioune Nar. "Développement d’un modèle de simulation 3D d’impact de vagues en zones côtières et offshores." Electronic Thesis or Diss., Toulon, 2011. http://www.theses.fr/2011TOUL0012.
Full textAbstract:
La modélisation de vagues et de leur impact côtier et offshore (déferlement, interactions avec les structures, tsunami) reste un problème difficile à appréhender du fait de la complexité des phénomènes physiques mis en jeu. Dans cette thématique, une étude numérique des processus physiques est effectuée dans le cadre de cette thèse. L’objectif de la thèse est ainsi d’améliorer le domaine de validité du code en y développant des méthodes numériques performantes qui permettraient une grande précision des résultats des simulations et des gains en temps de calcul. Le modèle numérique utilisé repose sur les équations d'Euler 3D multi-fluides. Une méthode de compressibilité artificielle permet une approche explicite et une parallélisation efficace. Le modèle bi-fluide à faible Mach, déjà validé avec des données expérimentales, repose sur une approximation par volumes finis avec un schéma de Godunov du second ordre en temps et en espace. Dans le cadre de nos travaux, une modification de la technique d’intégration en temps du solveur basée sur l’intégration d’Adams-Bashforth multi-pas avec une approche multi-échelle dans laquelle le pas de temps est ajusté à la taille locale du maillage et une méthode de compression d’interface pour une meilleure précision de l’interface entre les fluides sont implémentées dans le code. Ces méthodes numériques ont été validées avec des mesures expérimentales dans le cas d’un déferlement 2D et de la rupture 3D de barrage avec obstacle. Des comparaisons expérimentales et numériques ont permis de constater la pertinence des développements apportés au logiciel avec une amélioration de la précision des résultats et une diminution des temps de calcul<br>The aim of the thesis is thus to improve the field validity for the CFD(Computational Fluid Dynamics) code for waves modelling, by integrating new numerical methods more efficient. The project should eventually lead to make a powerful simulation tool that can be used for forecasting the impact of waves in coastal areas and offshore. It is therefore completely in line with PRINCIPIA development activities in hydrodynamic with the aim of strengthening its position and support its growth. In this paper, we first focus on the specific problem of numerical diffusion for the convection equation that models the two fluid interface discontinuities. Interface compression methods allowing limiting the interface diffusion problem are presented. The main advantages of these compression methods are that they keep properly the interface and minimize the spurious free surface diffusion which may be beneficial in case of strongly nonlinear motion of the free surface. Moreover, they are easy to implement for problems in two or three dimensions. In the other hand, an improvement of the solver is presented; it concerns the development and validation of the Adams-Bashforth multi-scale time integration method which adjusts the time step depending on the local size cell. The advantage of this method is that it significantly reduces the computation time when small cells are mixed with large cells in the mesh domain. Each cell is assigned with a level of CFL only based on a geometric criterion. The improved model is validated. It is confronted with experimental results of 2D solitary wave breaking on a sloping bottom and the 3D dam break problem over a rectangular obstacle. In both cases, a very satisfactory agreement is found, with a better interface definition with the sharpening method and a significant gain in CPU time with Adams-Bashforth multi-scale time integration method
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Laurent, Jennifer. "Exploration des points de contrôle du cycle cellulaire dans un modèle 3D, le sphéroïde." Toulouse 3, 2012. http://thesesups.ups-tlse.fr/2706/.
Full textAbstract:
Le décryptage des mécanismes de contrôle du cycle cellulaire est essentiel pour comprendre les mécanismes régulateurs de la prolifération ainsi que leurs dérégulations au cours du développement tumoral. Cependant, les données actuelles ont pour la plupart été acquises sur des modèles de culture cellulaire en monocouche ne permettant pas de prendre en compte les interactions cellulaires, l'hétérogénéité tumorale et le microenvironnement, paramètres déterminants pour la croissance tumorale et dans la sensibilité aux agents anti-cancéreux. Les sphéroïdes sont des modèles de culture 3D multicellulaires caractérisés par la mise en place au cours de leur croissance de gradients de nutriments, d'hypoxie et de prolifération mimant l'organisation cellulaire de micro-régions tumorales. Ainsi, le modèle sphéroïde permet de considérer les interactions et l'hétérogénéité cellulaire ainsi que le microenvironnement. Dans ce contexte, l'objectif de ce projet est d'étudier la dynamique spatiale et temporelle de régulation du cycle cellulaire et d'activation des points de contrôle en 3D dans des modèles de sphéroïdes. Cette étude a été réalisée sur des sphéroïdes de cellules d'adénocarcinome du pancréas de la lignée Capan-2. Nous avons tout d'abord caractérisé la mise en place du gradient de prolifération au cours de la croissance grâce à des incorporations d'EdU, ou des marquages dirigés contre l'antigène Ki-67. Grâce à des modèles originaux de sphéroïdes exprimant des marqueurs fluorescents indicatifs de la position dans le cycle cellulaire, les Fucci, nous avons caractérisé la distribution des cellules dans le cycle cellulaire ainsi que la régionalisation de cette distribution au cours de la croissance des sphéroïdes. La deuxième partie des travaux réalisés a été consacrée à l'évaluation de l'utilisation des modèles de sphéroïdes Capan-2/Fucci pour l'exploration de la dynamique spatiale et temporelle de l'activation des points de contrôle du cycle cellulaire en réponse à une exposition à divers types de stress comme une privation en facteur de croissance, des traitements pharmacologiques ou des dommages à l'ADN induits par des radiations ionisantes. Les résultats obtenus montrent l'intérêt de l'utilisation de sphéroïdes génétiquement modifiés pour étudier l'activation des points de contrôle au sein d'une population cellulaire tumorale hétérogène et régionalisée, prenant en compte les interactions cellulaires et l'importance du microenvironnement. Cette étude ouvre la possibilité d'explorer les mécanismes moléculaires de l'activation des points de contrôle du cycle cellulaire en 3D, ainsi que l'étude dynamique de la réponse à de nouveaux agents anti-prolifératifs dans la perspective d'identifier de nouvelles cibles thérapeutiques<br>Deciphering cell cycle control mechanism is essential to understand the involvement of its deregulation in tumor development and to identify new therapeutic targets. However, many studies have been performed on monolayer-cell based models that do not allow considering cell interaction, heterogeneity and tumor microenvironment that are essential parameters of tumor growth and resistance to treatments. Multi Cellular Tumor Spheroid (MCTS) 3D model mimics the organization of a non-vascularized tumor micro-region and is considered as an invaluable model to study cancer cell biology and to evaluate new antiproliferative drugs. In that context, the objective of this project is to study the spatio-temporal dynamics of cell cycle regulation and checkpoints activation in 3D by using original spheroids models. We used a model of tumor pancreatic Capan-2 cells spheroid. In a first part, we characterized the proliferation gradient during the growth of spheroids by using EdU incorporation and KI-67. By using an original genetically modified spheroid model expressing the fluorescent Fucci cell cycle reporters, we quantitatively correlate the rate of proliferation and the distribution of cells in the cell cycle phases depending on their position inside spheroids. In a second part, we evaluated the use of these models to explore the response to the activation cell cycle checkpoints following exposure to various types of stress like growth factor deprivation, pharmacological treatments or exposition to DNA damage induced by ionizing radiation. Our data demonstrate the interest of using such genetically modified spheroids to study at the cellular level the response to checkpoint activation in a regionalized heterogeneous tumor cell population taking into account cell-microenvironment interactions. This study paves the way for the investigation of the molecular aspects of checkpoint response in 3D models and the dynamic studies of the 3D response to novel antiproliferative agents
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Khalfaoui, Souhaiel. "Production automatique de modèles tridimensionnels par numérisation 3D." Phd thesis, Université de Bourgogne, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00841916.
Full textAbstract:
La numérisation 3D telle que pratiquée aujourd'hui repose essentiellement sur les connaissances de l'opérateur qui la réalise. La qualité des résultats reste très sensible à la procédure utilisée et par conséquent aux compétences de l'opérateur. Ainsi, la numérisation manuelle est très coûteuse en ressources humaines et matérielles et son résultat dépend fortement du niveau de technicité de l'opérateur. Les solutions de numérisation les plus avancées en milieu industriel sont basées sur une approche d'apprentissage nécessitant une adaptation manuelle pour chaque pièce. Ces systèmes sont donc semi-automatiques compte tenu de l'importance de la contribution humaine pour la planification des vues.Mon projet de thèse se focalise sur la définition d'un procédé de numérisation 3D automatique et intelligente. Ce procédé est présenté sous forme d'une séquence de processus qui sont la planification de vues, la planification de trajectoires, l'acquisition et les post-traitements des données acquises. L'originalité de notre démarche de numérisation est qu'elle est générique parce qu'elle n'est pas liée aux outils et méthodes utilisés pour la réalisation des tâches liées à chaque processus. Nous avons également développé trois méthodes de planification de vues pour la numérisation d'objets sans connaissance a priori de leurs formes. Ces méthodes garantissent une indépendance des résultats par rapport au savoir-faire de l'opérateur. L'originalité de ces approches est qu'elles sont applicables à tous types de scanners. Nous avons implanté ces méthodes sur une cellule de numérisation robotisée. Nos approches assurent une reconstruction progressive et intelligente d'un large panel d'objets de différentes classes de complexité en déplaçant efficacement le scanner
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Zhou, Dianle. "Using 3D morphable models for 3D photo-realistic personalized avatars and 2D face recognition." Thesis, Evry, Institut national des télécommunications, 2011. http://www.theses.fr/2011TELE0017/document.
Full textAbstract:
[Non communiqué]<br>In the past decade, 3D statistical face model (3D Morphable Model) has received much attention by both the commercial and public sectors. It can be used for face modeling for photo-realistic personalized 3D avatars and for the application 2D face recognition technique in biometrics. This thesis describes how to achieve an automatic 3D face reconstruction system that could be helpful for building photo-realistic personalized 3D avatars and for 2D face recognition with pose variability. The first systems we propose Combined Active Shape Model for 2D frontal facial landmark location and its application in 2D frontal face recognition in degraded condition. The second proposal is 3D Active Shape Model (3D-ASM) algorithm which is presented to automatically locate facial landmarks from different views. The third contribution is to use biometric data (2D images and 3D scan ground truth) for quantitatively evaluating the 3D face reconstruction. Finally, we address the issue of automatic 2D face recognition across pose using 3D Morphable Model
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Ennafii, Oussama. "Qualification géométrique de modèles 3D de bâtiments." Thesis, Paris Est, 2020. http://www.theses.fr/2020PESC2001.
Full textAbstract:
La génération automatique de modèles de construction 3D à partir de données géospatiales est maintenant une procédure standard. Une littérature abondante couvre les deux dernières décennies et plusieurs solutions logicielles sont maintenant disponibles. Cependant, les zones urbaines sont des environnements très complexes. Inévitablement, les producteurs de données doivent encore évaluer visuellement, à l'échelle de villes, l'exactitude de ces modèles et détecter les erreurs fréquentes de reconstruction. Un tel processus fait appel à des experts et prend beaucoup de temps, soit environ deux heures/km² par expert. Cette thèse propose une approche d'évaluation automatique de la qualité des modèles de bâtiments 3D. Les erreurs potentielles sont compilées dans une nouvelle taxonomie hiérarchique et modulaire. Cela permet, pour la première fois, de séparer erreurs de fidélité et de modélisation, quelque soit le niveau de détail des bâtiments modélisés. La qualité des modèles est estimée à l'aide des propriétés géométriques des bâtiments et, lorsqu'elles sont disponibles, d'images géospatiales à très haute résolution et des modèles numériques de surface. Une base de référence de caractéristiques ad hoc génériques est utilisée en entrée d'un classificateur par Random Forest ou par Séparateurs à Vaste Marge. Des attributs plus riches, s'appuyant sur des noyaux de graphes ainsi que sur des réseaux de type Scattering ont été proposées pour mieux prendre en compte la structure dans la donnée 3D. Les cas multi-classes et multi-étiquettes sont étudiés séparément: de par l'interdépendance entre les classes d'erreurs, il est possible de détecter toutes les erreurs en même temps tout en prédisant au niveau sémantique le plus simple des bâtiments corrects et erronés. Le cadre proposé dans cette thèse a été testé sur trois zones urbaines distinctes en France avec plus de 3 000 bâtiments étiquetés manuellement. Des valeurs de F-score élevées sont atteintes pour les erreurs les plus fréquentes (80%-99%). Pour une problématique de passage à l’échelle, l'impact de la composition de la zone urbaine sur la prédiction des erreurs a également été étudié, en termes de (i) transférabilité, de (ii) généralisation et de (iii) représentativité des classificateurs. Cette étude montre la nécessité de disposer de données de télédétection multimodale et de mélanger des échantillons d'entraînement provenant de différentes villes pour assurer une stabilité des taux de détection, même avec des tailles d'ensembles d'entraînement très limitées<br>The automatic generation of 3D building models from geospatial data is now a standard procedure. An abundant literature covers the last two decades and several softwares are now available. However, urban areas are very complex environments. Inevitably, practitioners still have to visually assess, at city-scale, the correctness of these models and detect frequent reconstruction errors. Such a process relies on experts, and is highly time-consuming with approximately two hours/km² per expert. This work proposes an approach for automatically evaluating the quality of 3D building models. Potential errors are compiled in a novel hierarchical and modular taxonomy. This allows, for the first time, to disentangle fidelity and modeling errors, whatever the level of details of the modeled buildings. The quality of models is predicted using the geometric properties of buildings and, when available, Very High Resolution images and Digital Surface Models. A baseline of handcrafted, yet generic, features is fed into a Random Forest or Support Vector Machine classifiers. Richer features, relying on graph kernels as well as Scattering Networks, were proposed to better take into consideration structure. Both multi-class and multi-label cases are studied: due to the interdependence between classes of errors, it is possible to retrieve all errors at the same time while simply predicting correct and erroneous buildings. The proposed framework was tested on three distinct urban areas in France with more than 3,000 buildings. 80%-99% F-score values are attained for the most frequent errors. For scalability purposes, the impact of the urban area composition on the error prediction was also studied, in terms of transferability, generalization, and representativeness of the classifiers. It shows the necessity of multi-modal remote sensing data and mixing training samples from various cities to ensure a stability of the detection ratios, even with very limited training set sizes