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Dissertations / Theses on the topic 'Modélisation du corps en 3D'
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Capanna, Claire. "Reconstruction 3D de petits corps par photoclinométrie." Thesis, Aix-Marseille, 2013. http://www.theses.fr/2013AIXM4757/document.
Full textAbstract:
Mon travail de thèse consiste en la mise en place d'une méthode de reconstruction 3D. Les objets à reconstruire sont des petits corps du système solaire qui ont été observée dans le domaine visible par des sondes lors de missions spatiales. La méthode proposée (appelée photoclinométrie par déformation) consiste à déformer un maillage jusqu'à ce que les images synthétiques de ce maillage correspondent aux images observées, ceci s'effectue au sein d'une boucle d'optimisation. Cette méthode nécessitant un maillage de départ proche de la solution souhaitée, nous avons implémenter cette méthode au sein d'un schéma multirésolution (multirésolution photoclinométrie par déformation) permettant d'obtenir une reconstruction sans apriori de forme. Cependant cette méthode ne permet pas d'obtenir de modèles contenant des millions de facettes. Une troisième méthode a donc été développé pour pallier ce problème, elle consiste à découper le maillage en différents morceaux et à appliquer la méthode multirésolution photoclinométrie par déformation à chacun de ces morceaux. Par fusion de ces morceaux, on arrive ainsi à obtenir des maillages de plusieurs millions de facettes (modèle haute résolution). Ces méthodes ont été testées avec la reconstruction des deux astéroïdes (Steins and lutetia) survolé par la sonde Rosetta de l'Agence Spatiale Européenne (ESA)My PhD work consists in the establishment of a method of 3D reconstruction. Studied objects are small solar system bodies that have been observed in the visible range by sensors during space missions. The proposed method (called photoclinometry by deformation ) consists in deforming a mesh until the synthetic images of the mesh correspond to the observed ones, this is done in an optimization loop . This method requires an initial mesh close to the desired solution. We implement this method in a multiresolution scheme (multiresolution photoclinometry by deformation) to obtain a reconstruction without an apriori shape . However, this method does not allow models containing millions of facets . A third method has been developed to overcome this problem, it consists in cutting the mesh into different pieces and apply the multiresolution method photoclinometry by deforming to each of these pieces . By merging these pieces , we obtain meshes of several millions facets (high resolution model). These methods have been tested by reconstructing the two asteroids (Steins and lutetia) flown-by the Rosetta spacecraft of the European Space Agency (ESA)
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Ghomari, Tewfik. "Contribution à la modélisation 3D volumique de la mise en forme des corps plastiques creux." Reims, 2007. http://www.theses.fr/2007REIMS001.
Full textAbstract:
L’objectif principal de cet thèse est de mettre au point un logiciel de mise en forme des corps plastiques creux 3D axisymétriques, avec une répartition précise des épaisseurs et un coût de calcul moins élevé. Cela est devenu possible avec l’élaboration d’un nouvel élément fini de solide axisymétrique (baptisé SFRQ-Axi) basé sur le concept cinématique de rotation d’une fibre spatiale (Space Fiber Rotation concept). L’élément fini développé a l’avantage de converger rapidement pour les problèmes à contact présentant des zones de flexion. Le choix de l’algorithme de recherche de contact joue aussi un rôle dans le traitement rapide de la gestion des nœuds candidats au contact. Un algorithme de recherche local simple est élaboré pour tester la pénétration des segments « masters » par les nœuds « slaves ». Des difficultés numériques rencontrées auxquelles nous avions fait face, et qui sont dues aux fortes non linéarités géométriques, matérielles et surtout aux non linéarités de contact. Soulignons aussi la difficulté de gérer l’incompressibilité des éléments finis 3D volumiques ou axisymétriques. Deux approches de calcul implicite et explicite sont traitées pour un exemple de biberon. Les résultats obtenus montre la bonne précision du calcul implicite par rapport au calcul explicite. Les tests de validation de l’élément SFRQ-Axi avec contact sur un test de flexion d’une plaque circulaire, s’enroulant sur un tore rigide, montre la bonne vitesse de convergence et une meilleure précision des résultats des épaisseurs. Les résultats des tests de mise en forme donnent aussi une bonne répartition des épaisseurs à l’intérieur de la plage donnée par les résultats expérimentauxThe principal objective of this thesis is to develop a software of working of the plastic bodies hollow 3D axisymmetric, with a precise distribution of the thicknesses and a cost of less low calculation. That became possible with the development of a new finite element of axisymmetric solid (baptized SFRQ-Axi) based on the kinematic concept of rotation of a space fiber (Space Fiber Rotation concept). The developed finite element has the advantage of converging quickly for the problems with contact presenting of the flexing areas. The choice of the algorithm of search for contact plays also a part in the fast treatment of the management of the nodes candidates to the contact. A simple algorithm of research local is worked out to test the penetration of the segments “masters” by the “Slavic” nodes. Encountered numerical difficulties to which we had faced, and who are due to the strong not geometrical linearities, material and especially with nonthe linearities of contact. Let us underline also the difficulty in managing the incompressibility of the voluminal or axisymmetric finite elements 3D. Two approaches of implicit calculation and clarifies are treated for an example of feeding-bottle. The results obtained shows the good precision of implicit calculation compared to explicit calculation. The tests of validation of the SFRQ-Axi element with contact on a test of inflection of a circular plate, being rolled up on a rigid torus, shows the good speed of convergence and a better precision of the results thicknesses. The results of the tests of working give also a good distribution thicknesses inside the beach given by the experimental results
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Guillot, Olivier. "Maillage multirésolution de surfaces : modélisation et maillage de formes humaines 3D." La Rochelle, 2008. http://www.theses.fr/2008LAROS232.
Full textAbstract:
Lors de cette thèse nous avons élaboré une subdivision de surface permettant de prendre en compte différents types de discontinuités naturelles d'une surface (pointes, coins, plis et frontières) et les irrégularités du maillage qui la modélise. Le but d'une telle subdivision est d'obtenir des surfaces limites qui conservent les discontinuités naturelles afin d'améliorer la qualité de l'analyse multirésolution basée sur cette subdivision. Nous utilisons la racine de 3-subdivision parce qu'elle possède l'avantage de ne pas trop densifier les maillages à chaque étape. L'analyse multirésolution d'un maillage de surface par ondelettes sépare les basses fréquences des hautes fréquences, pour obtenir une approximation du maillage et des détails. Les détails peuvent être tronqués sans que le résultat de la synthèse ne soit trop éloigné du maillage original. Cette propriété permet une forte compression des informations, en effectuant une compression avec perte sur les détails. Les fonctions ondelette étant construites d'après notre racine de 3-subdivision, notre analyse prend en compte les discontinuités naturelles des surfaces, ce qui réduit encore les détails pour les surfaces anguleuses. Pour pouvoir analyser un maillage n fois, il faut que ce maillage ait une topologie compatible avec n subdivisions. Le nombre n doit être pair si la surface comporte des discontinuités naturelles. Nous avons développé des outils logiciels de calcul de géodésiques. Le but est de créer une méthode de remaillage qui produit un nouveau maillage de la surface possédant une telle topologie. Ces fonctionnalités sont toutes intégrées au logiciel MEFP3CIn this thesis, we developped a surface subdivision that handles different kind of natural discontinuities of surfaces (darts, corners, creases and bounds) and the irregularities of the mesh that represents it. The aim of such a subdivision is to create limit surfaces that keep the natural discontinuities in order to enhance the quality of the multiresolution analysis based on that subdivision. We use the square root 3-subdivision because the resulting meshes grow slower. The multiresolution analysis by wavelets of a mesh of surface split the low frequencies and the higher ones, in order to obtain an approximation of the mesh and "details". Details can be truncated without creating great losses in the result of the synthesis. This property permits data compression of the details. Because the wavelet function is based on our square root 3-subdivision it handles natural discontinuities of the surfaces. This gives even smaller details for meshes with sharp edges. In order to analyse a mesh n times, this mesh must have a topology compatible with n subdivisions. If the surface contains discontinuities, n should be even. We built software tools in order to create a remeshing method that generates meshes compatible with those topologies. All this features are available in MEFP3C
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Champin, Cédric. "Modélisation 3D du chauffage par rayonnement infrarouge et de l'étirage soufflage de corps creux en P.E.T." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00270197.
Full textAbstract:
Notre étude a porté sur la modélisation 3D du chauffage par rayonnement infrarouge et l'étirage soufflage des préformes utilisées dans le procédé de fabrication des bouteilles en P.E.T. L'objectif était de calculer sous une unique plateforme de simulation numérique par éléments finis, la cartographie thermique complète de la préforme en sortie du four, et la répartition finale d'épaisseur de la préforme en fin de soufflage. L'interaction entre les lampes halogènes et le matériau semi-transparent a été modélisée à l'aide de la méthode du lancer de rayons, permettant de prendre en compte les réflecteurs. Le terme source de rayonnement intégré dans l'équation de la chaleur a été calculé avec une loi de Beer-Lambert appliquée à chaque rayon émis par le filament de tungstène ou réfléchi par la céramique. La rotation de la préforme ainsi que son avance dans le four ont également été modélisées par interpolation de la divergence du flux radiatif calculée à l'instant initial vers celle de la configuration à l'instant considéré. L'étude de l'étirage et du soufflage de la préforme ont donné lieu à l'implantation d'une loi de comportement hyperélastique de type Mooney-Rivlin et une loi viscoplastique inspirée des travaux de G'Sell. Les développements numériques ont été validés par comparaison avec des modèles analytiques volumique de traction uniaxiale, de soufflage de tube et de sphère. Les techniques de remaillage nécessaire aux simulations des grandes déformations et la précision des algorithmes de contact intégrés dans le code de calcul par éléments finis Forge3® ont permis de montrer la faisabilité de la simulation de l'étirage-soufflage en 3D.
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Champin, Cédric. "Modélisation 3D du chauffage par rayonnement infrarouge et de l'étirage soufflage de corps creux en polyéthylène téréphtalate." Paris, ENMP, 2007. http://www.theses.fr/2007ENMP1519.
Full textAbstract:
Notre étude a porté sur la modélisation 3D du chauffage par rayonnement infrarouge et l’étirage soufflage des préformes utilisées dans le procédé de fabrication des bouteilles en P. E. T. L’objectif était de calculer sous une unique plateforme de simulation numérique par éléments finis, la cartographie thermique complète de la préforme en sortie du four, et la répartition finale d’épaisseur de la préforme en fin de soufflage. L’interaction entre les lampes halogènes et le matériau semi-transparent a été modélisée à l’aide de la méthode du lancer de rayons, permettant de prendre en compte les réflecteurs. Le terme source de rayonnement intégré dans l’équation de la chaleur a été calculé avec une loi de Beer-Lambert appliquée à chaque rayon émis par le filament de tungstène ou réfléchi par la céramique. La rotation de la préforme ainsi que son avance dans le four ont également été modélisées par interpolation de la divergence du flux radiatif calculée à l’instant initial vers celle de la configuration à l’instant considéré. L’étude de l’étirage et du soufflage de la préforme ont donné lieu à l’implantation d’une loi de comportement hyperélastique de type Mooney-Rivlin et une loi viscoplastique inspirée des travaux de G’Sell. Les développements numériques ont été validés par comparaison avec des modèles analytiques volumique de traction uniaxiale, de soufflage de tube et de sphère. Les techniques de remaillage nécessaire aux simulations des grandes déformations et la précision des algorithmes de contact intégrés dans le code de calcul par éléments finis Forge3® ont permis de montrer la faisabilité de la simulation de l’étirage-soufflage en 3DOur study addressed the 3D modeling of the infrared radiation reheating step and the stretch blow molding of cold injected preforms used for P. E. T. Bottles. The goal was to calculate the full temperature profile of the preform at the exit of the furnace and the final thickness of the bottle at the end of the blow molding, using a single finite element numerical tool. The interaction between the halogens lamps and the semi-transparent material has been modeled using a ray tracing method, taking into account reflectors. The volumetric source term arising from irradiation and inserted in the heat assumption has been calculated through a Beer-Lambert law applied to each ray emitted by the tungsten filament or reflected by the ceramic. The preform rotation and translation have been modeled thanks to a mapping of the irradiative heat flux divergence calculated initially onto the configuration at the time considered. The study of the stretching and blow molding of the preform have given rise to the implementation of Mooney-Rivlin hyperelastic and G’Sell viscoplastic behavior laws. Numerical developments have been validated by a comparison with tensile tests, a thick tube and a thick sphere blowing analytical models. The remeshing method necessary for large strain and the contact algorithms accuracies implemented in Forge3® software allowed to demonstrate the feasibility of the 3D numerical modeling of stretch-blowing of P. E. T. Preforms
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Hamad, Moez. "Classification non-supervisée de morphologies 3D de corps humain pour la mise en œuvre de mannequins morphotypes adaptatifs." Thesis, Lille 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LIL10046/document.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, nous nous intéressons aux problématiques liées à la classification des formes 3D de corps humains. L'objectif de ce travail de thèse est de définir une méthodologie exhaustive pour obtenir des classes morphologiques caractérisant des formes humaines représentatives d'une population donnée et d'en extraire les morphotypes les plus significatifs. Une analyse géométrique globale de la forme du torse humain par des techniques de classification non-supervisée est mise en œuvre sur une base de données de 478 scans de femmes issues de la campagne de mensuration française réalisée en 2006 par l'IFTH. La description des scans 3D est réalisée avec un calcul des distributions des distances géodésiques à partir d'un ensemble de points anthropométriques positionnés sur la surface du torse 3D. Ce descripteur permet une comparaison quantitative des morphologies dans un monde tridimensionnel. Ces distributions géodésiques sont ensuite utilisées comme entrées pour les deux méthodes de classification non-supervisée que nous avons expérimentées. A l'issue de la classification, trois classes morphologiques, représentées par trois morphotypes, sont extraites dans la base de données. A partir de ces morphotypes, nous avons mis en place une méthode de conception des mannequins adaptatifs. Deux types d'ajustement du mannequin, en fonction de son volume et de sa stature, ont été développés afin de le contrôler à l’aide des individus inclus dans les classes obtenues ou à partir d'un système de taille industriel.Compte tenu de la diversité des disciplines telles que la morphologie humaine, les descripteurs de forme 3D, la classification non-supervisée et les mannequins morphotypes adaptatifs, cette thèse peut contribuer à de nombreuses recherches et problématiques industrielles du secteur de l'habillementIn this PhD we investigate the problem of 3D human morphologies classification. The aim of this research is to define an exhaustive methodology to obtain a clustering of human morphology shapes representative of a population and to extract the most significant morphotype of each class. An overall geometric shape analysis of body surfaces coupled with technique of unsupervised clustering is implemented on a database of 478 scans of woman bodies from the French Sizing Survey (2006) conducted by IFTH.The description of the 3D scans is performed with a computation of the geodesic distributions based on anthropometrics feature points placed on the surface of human torso. This descriptor enables a quantitative comparison of the morphologies in 3D space. These geodesic distributions are then used as inputs for the two clustering methods we have achieved. After the classification, three morphological classes represented by three morphotypes are extracted from the database. Based on these morphotypes, we developed a design method of adaptive models. Two types of the mannequin adjustment, depending on its volume and height, have been developed to control it via included individuals in the obtained classes or via an industrial size system
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Néri, Adrien. "Etude de la différenciation métal-silicates dans les petits corps du système solaire : une approche pluridisciplinaire." Thesis, Toulouse 3, 2019. http://www.theses.fr/2019TOU30184.
Full textAbstract:
De nombreux petits corps du système solaire ont connu la différenciation métal-silicate. Ce processus a provoqué la séparation du métal et du silicate, et peut avoir entraîné la formation d'un noyau métallique. Cette thèse porte sur la compréhension des processus physiques à l'origine de cette différenciation et de leurs conséquences sur les matériaux trouvés dans l'enregistrement météoritique. Afin de proposer des modèles les plus pertinents possibles, une approche conjointe expérimentale et de modélisation a été menée. Un système expérimental à trois phases a été conçu pour être représentatif d'échantillons naturels en cours de différenciation, et analysé à l'aide de techniques électroniques et de microtomographie 3D par rayons X. La différenciation métal-silicate se produit principalement par percolation d'un réseau métallique interconnecté. Cependant, une extraction importante des liquides silicatés est nécessaire pour permettre la formation d'un tel réseau. La différenciation est restée partielle dans les achondrites primitives à cause d'une accrétion tardive et des faibles tailles de grain des silicates, ce qui n'a pas permis une fusion complète des phases riches en fer ou encore une extraction efficace des produits de fusion. Les corps accrétés plus tôt qui ont connu un stade d'océan de magma sont sujets à une différenciation totale. Les modèles suggèrent qu'une fraction significative des silicates ne fond pas (correspondant au seuil rhéologique), empêchant les particules métalliques de sédimenter. A la fin de la phase d'océan de magma, la compaction et l'extraction efficace des produits de fusion favorisent la différenciation et la formation des météorites de fer, des achondrites et des pallasitesMany early-accreted small bodies of the Solar System experienced metal-silicate differentiation. This process caused the metal and silicate to separate and may have led to the formation of a metallic core. This PhD focused on understanding the physical processes that drove this differentiation and their consequences on the materials found in the meteoritic record. In order to provide the most plausible models, a joint experimental and modeling approach was used. A three-phase experimental system was designed to be representative of natural samples undergoing differentiation and analyzed using computed 3D X-ray microtomography and electronic techniques. Metal-silicate differentiation mostly occurs though the percolation of an interconnected metallic network. However, significant extraction of the silicate melt is required to allow the formation of such a network. Differentiation remained partial in primitive achondrites due to late accretion and low silicate grain sizes that did not allow complete melting of the iron-rich phases or efficient melt extraction. Complete differentiation occurs for bodies accreted earlier that experienced a magma ocean stage. Models suggest that a significant fraction of the silicates does not melt (corresponding to the rheological threshold), preventing the metal particles from settling. At the end of the magma ocean phase, compaction and efficient extraction of the melts favors differentiation and the formation of achondrites (pallasites, stony and iron meteorites)
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Moreau, Baptiste. "Modélisation statistique de la géométrie 3D de la cage thoracique à partir d'images médicales en vue de personnaliser un modèle numérique de corps humain pour la biomécanique du choc automobile." Thesis, Montpellier, 2018. http://www.theses.fr/2018MONTS030/document.
Full textAbstract:
La sécurité routière est un enjeu majeur de santé publique et de protection des personnes. D'après l'organisation mondiale de la santé (OMS), près de 1,2 millions de personnes meurent chaque année dans le monde suite à des accidents de la route (2015). D’après des données accidentologiques, 36,7% des blessures graves ont pour origine des lésions au thorax (Page et collab., 2012). La biomécanique en sécurité passive a pour rôle d'améliorer notre compréhension du corps humain dans le but de construire de meilleurs outils pour évaluer le risque de blessure.Les modèles numériques d'être humain sont employés pour simuler virtuellement les conditions d'un accident. Aujourd'hui, ils sont de plus en plus utilisés par les constructeurs automobiles et équipementiers pour mieux comprendre les mécanismes lésionnels. Cependant, ils n’existent que dans certaines tailles et ne prennent alors pas en compte les variations morphologiques observées dans la population.L'imagerie médicale 3D donne accès aux géométries des différentes structures anatomiques composant le corps humain. Les hôpitaux regorgent aujourd'hui de quantités d'images 3D couvrant une très large partie de la population en termes d'âge, de corpulence et de sexe.L’objectif global de cette thèse est de modéliser statistiquement la géométrie 3D de la cage thoracique à partir d'images médicales afin de personnaliser un modèle numérique de corps humain pour simuler par éléments finis des conditions de choc automobile. Le premier objectif est d’élaborer un protocole de segmentation une base de CT-scans de manière à obtenir des données géométriques adaptées à la construction d’un modèle statistique de forme de la cage thoracique.Le deuxième objectif est de construire un modèle statistique de forme de la cage thoracique, en prenant en compte sa structure articulée.Le troisième objectif est d’utiliser le modèle statistique de la cage thoracique pour déformer un modèle numérique d’être humain, de manière à étudier l’influence de certains paramètres sur le risque de blessureRoad safety is a major issue of public health and personal safety. According to the World Health Organization (WHO), nearly 1.2 million people die each year worldwide due to road accidents (2015). According to accident data, 36.7% of serious injuries are caused by thoracic injuries (Page et al., 2012). The aim of biomechanics in passive safety is to improve our understanding of the human body in order to build better tools for assessing the risk of injury.Numerical human body models are used to virtually simulate the conditions of an accident. Today, they are increasingly used by car manufacturers and equipment manufacturers to better understand injury mechanisms. However, they exist only in few sizes and do not take into account the morphological variations observed in the population.3D medical imaging gives access to the geometries of the different anatomical structures that make up the human body. Today, hospitals are full of 3D images covering a very large part of the population in terms of age, body size and sex.The overall objective of this thesis is to statistically model the 3D geometry of the rib cage from medical images in order to personalize a numerical human body model to simulate car crash conditions.The first objective is to develop a segmentation process based on CT-scans in order to obtain geometric data adapted to the construction of a statistical model of shape of the rib cage.The second objective is to build a statistical model of the shape of the rib cage, taking into account its articulated structure.The third objective is to use the statistical model of the rib cage to deform a numerical human body model, in order to study the influence of certain parameters on the risk of injury
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Quiquet, Aurélien. "Reconstruction de la calotte polaire du Groenland au cours du dernier cycle glaciaire-interglaciaire à partir de l'association de la modélisation numérique 3D et des enregistrements des carottages glaciaires profonds." Thesis, Grenoble, 2012. http://www.theses.fr/2012GRENU006/document.
Full textAbstract:
La calotte polaire du Groenland retient dans ses glaces une contribution potentielle au niveau des mers de 7,3 mètres. Alors que des changements importants sont observés à l'heure actuelle, réaliser des projections sur son état futur à l'échelle pluri-centennal est devenu une priorité. La modélisation numérique 3D est l'un des outils pour effectuer ces projections. Ce travail incorpore largement l'utilisation des carottages profonds du Groenland, qui rassemblent une grande part d'information sur les états passés. Ainsi, l'accent est ici mis sur les validités des reconstructions effectuant constamment des aller-retour entre observations et simulations. La robustesse de ces reconstructions et des projections futures est largement questionnée au travers de nombreuses expériences de sensibilité. La calibration du modèle de glace en utilisant des contraintes sur les informations de la dernière déglaciation permet de proposer des scénarios sur l'état de la calotte au cours du précédent interglaciaire, l'Eémien, potentiel analogue pour le climat futurThe Greenland ice sheet represents a potential sea level rise contribution of 7.3 meters. When drastic changes are recently observed, multi-centennal futur projections are urgently needed. 3D numerical modelling is one of the tools to realize these projections. This work intensively incorporates the use of Greenland deep ice core drillings, which represent an important amount of information of past states of the ice sheet. The validity of the reconstructions are thus assured by constant back and forth between observations and simulations. Robustness of these reconstructions and of future projections are largely questionned through wide sensitivity experiments. The ice sheet model calibration is performed during the last deglaciation considering the numerous constraints during this period. Given that, scenarios of ice sheet states during the whole last climatic cycle, in particular during the last interglacial, the Eemian, potential analogue for a future climate
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Benchiheub, Mohamed-El-Fatah. "Contribution à l'analyse des mouvements 3D de la Langue des Signes Française (LSF) en Action et en Perception." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLS559/document.
Full textAbstract:
La langue des signes (LS) est encore une langue peu décrite, en particulier ce qui concerne le mouvement des articulateurs. La recherche sur la LS s’est concentrée sur la compréhension et la modélisation des propretés linguistiques. Peu d’études ont essayé de comprendre la cinématique et la dynamique du mouvement en lui-même et ce que cela apporte à compréhensibilité de la LS générée par des modèles. Cette thèse porte sur l’analyse du mouvement en Langue des Signes Française (LSF) tant des points de vue de sa production et de sa compréhension par les individus sourds.Mieux appréhender le mouvement en LS nécessite la création de nouvelles ressources pour la communauté scientifique étudiant les LSF. Dans cette perspective, nous avons créé et annoté un corpus de données de mouvements 3D de la partie supérieure du corps et du visage, à l'aide du système de capture de mouvement. Le traitement de ce corpus a permis de spécifier la cinématique du mouvement en LSF durant les signes et les transitions.La question posée dans la première partie de cette thèse était de quantifier dans quelle mesure certaines lois classiques connues en contrôle moteur restaient valides durant les mouvements de LS, afin de savoir si les connaissances acquises en contrôle moteur pouvaient être réutilisées en LS.Trouver quelles informations du mouvement sont cruciales pour la compréhension de la LS a constitué la deuxième partie de cette thèse. L’intérêt était de savoir quels aspects du mouvement des modèles de production de LS devraient reproduire en priorité. Dans cette démarche, nous avons étudié dans quelle mesure des individus sourds, signeurs ou non, parvenaient à comprendre la LS en fonction de la quantité d’informations qui leur est disponibleNowadays, Sign Language (SL) is still little described, particularly for what concerns the movement of articulators. Research on SL has focused on understanding and modeling linguistic properties. Few investigations have been carried out to understand the kinematics and dynamics of the movement itself and what it brings to understand the LS SL generated by models. This thesis deals with the analysis of movement in the French Sign Language LSF with a main focus on its production as well as its understanding by deaf people.Better understanding the movement in SL requires the creation of new resources for the scientific community studying SL. In this framework, we have created and annotated a corpus of 3D motion data from the upper body and face, using a motion capture system. The processing of this corpus made it possible to specify the kinematics of the movement in SL during the signs and the transitions.The first contribution of this thesis was to quantify to what extent certain classical laws, known in motor control, remained valid during the movements of SL, in order to know if the knowledge acquired in motor control could be exploited in SL.Finding relevant information of the movement that is crucial for understanding SL represented the second part of this thesis. We were basically interested to know which aspects of the movement of SL production models should be replicated as a priority. In this approach, we have examined to what extent deaf individuals, whether signers or not, were able to understand SL according to the amount of information available to them
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Chi, Cheng. "Personalized pattern recommendation system of men’s shirts based on precise body measurement." Electronic Thesis or Diss., Centrale Lille Institut, 2022. http://www.theses.fr/2022CLIL0003.
Full textAbstract:
Les systèmes commerciaux de recommandation de vêtements ont été largement utilisés dans l'industrie de l'habillement. Cependant, les recherches existantes sur la conception de vêtements numériques se sont concentrées sur les évolutions techniques du processus de conception virtuelle, avec peu de retours de métier provenant des designers. La coupe d'un vêtement joue un rôle important dans l'achat de celui-ci par le client. Afin de développer un vêtement correctement ajusté, les stylistes et les modélistes doivent ajuster le patron du vêtement plusieurs fois jusqu'à ce que le client soit satisfait. Actuellement, le modélisme traditionnel présente trois inconvénients majeurs : 1) il est très long et inefficace, 2) il repose trop sur des concepteurs expérimentés, 3) la relation entre la forme du corps humain et le vêtement n'est pas pleinement explorée. Dans la pratique, le styliste joue un rôle clé dans la réussite du processus de conception. Il est nécessaire d'intégrer les connaissances et l'expérience du styliste dans les systèmes actuels de CAD de vêtements afin de fournir rapidement une solution de conception réalisable, centrée sur l'homme et à faible coût, pour chaque besoin personnalisé. En outre, les services basés sur les données, tels que les systèmes de recommandation, la classification des formes corporelles, la modélisation du corps en 3D et l'évaluation de l'ajustement des vêtements, devraient être intégrés dans le système de CAD de l'habillement afin d'améliorer l'efficacité du processus de conception.Sur la base de ces besoins, cette thèse propose un système de recommandation intelligent composé de modèles de vêtements ajustables pour conduire à la conception de vêtements personnalisés. Le système fonctionne en combinaison avec un nouveau processus de conception nouvellement développé, à savoir l'identification de la forme du corps humain - la recommandation d'une solution de conception - la représentation virtuelle 3D et l'évaluation - l'ajustement des paramètres de conception. Ce processus peut être répété jusqu'à ce que l'utilisateur soit satisfait. Le système de recommandation proposé a été validé par quelques cas pratiques de conception réussisCommercial garment recommendation systems have been widely used in the apparel industry. However, existing research on digital garment design has focused on the technical development of the virtual design process, with little knowledge of traditional designers. The fit of a garment plays a significant role in whether a customer purchases that garment. In order to develop a well-fitting garment, designers and pattern makers should adjust the garment pattern several times until the customer is satisfied. Currently, there are three main disadvantages of traditional pattern-making: 1) it is very time-consuming and inefficient, 2) it relies too much on experienced designers, 3) the relationship between the human body shape and the garment is not fully explored. In practice, the designer plays a key role in a successful design process. There is a need to integrate the designer's knowledge and experience into current garment CAD systems to provide a feasible human-centered, low-cost design solution quickly for each personalized requirement. Also, data-based services such as recommendation systems, body shape classification, 3D body modelling, and garment fit assessment should be integrated into the apparel CAD system to improve the efficiency of the design process.Based on the above issues, in this thesis, a fit-oriented garment pattern intelligent recommendation system is proposed for supporting the design of personalized garment products. The system works in combination with a newly developed design process, i.e. body shape identification - design solution recommendation - 3D virtual presentation and evaluation - design parameter adjustment. This process can be repeated until the user is satisfied. The proposed recommendation system has been validated by some successful practical design cases
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Yousfi, Wadii. "Modélisation thermomécanique 3D en fraisage." Thesis, Bordeaux, 2015. http://www.theses.fr/2015BORD0297/document.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur la modélisation thermomécanique 3D en configuration de fraisage. Afin de déterminer, pour chaque orientation de la plaquette et à chaque position angulaire de l’outil, le torseur d’action complet (efforts et moments) trois grandes parties ont été développées dans ce manuscrit.En se basant sur les lignes de glissement dans les trois zones de coupe, un modèle de coupe orthogonale a été développé. Le rayon d’acuité est intégré dans la modélisation et les résultats du modèle sont sensibles à ce paramètre. Le modèle a été validé par une confrontation avec des essais de rabotage.Pour deux types de plaquette, à arêtes droite et ronde, l’étude cinématique le long de l’arête de coupe a menée à la détermination du torseur cinématique instantanée en chaque point. Cette partie a permis de définir une nouvelle composante de vitesse de coupe dépendante de la position angulaire de l’outil. L’inclinaison de l’arête génère une vitesse parallèle à l’arête de coupe (perpendiculaire au plan de coupe en configuration orthogonale) qui participe au comportement cinématique de la matière dans les zones de cisaillement primaire et secondaire.Une modélisation volumique 3D dans les deux zones de coupe primaire et secondaire a permis de définir la cartographie de déformation et de vitesse de déformation. Cette approche a été basée sur les données cinématiques et les conditions aux limites appropriées. Les gradients de contraintes et de vitesses trouvés sont à l’origine de l’apparition des moments de coupeThis thesis is focused on 3D thermomechanical modeling in milling configuration. In order to determine, for each insert orientation and each tool angular position, the complete actions torsor (forces and moments) three parts have been developed in this work.Based on the slip lines in the three cutting areas, an orthogonal cutting model was developed. The tool edge radius is built in modeling and model results are sensitive to this parameter. The model was validated by comparison with experimental tests.For two types of insert, with straight and round edge, the kinematic study along the cutting edge allowed to determine the instantaneous kinematic torsor at each point. This part has defined a new cutting velocity component dependent of tool angular position. The inclination of the edge generates a parallel velocity to the cutting edge (perpendicular to the cutting plane in orthogonal configuration) that participates in the kinematic behavior of the material in the primary and secondary shear zones.A 3D solid modeling in the primary and secondary cutting zones helped to define the cartography of strain and strain rate. This approach was based on kinematic data and appropriate boundary conditions. The gradients of stresses and velocities are the source of the appearance of the cutting moments
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Guerber-Cahuzac, Chloé. "Le corps réinventé : sens et enjeux de la modélisation du corps humain par le cinéma." Paris 3, 2003. http://www.theses.fr/2003PA030033.
Full textAbstract:
Soumis au récit, le corps au cinéma est souvent réduit à des actes, à des symboles lisibles. Pour réapparaître, il doit s'insurger contre les règles de la fiction et devenir " un corps contre ". Cette réinvention est conditionnée par la spécificité analogique du médium. Pour distinguer les particularités du corps filmé et les enjeux de sa modélisation, nous évoquons la chronophotographie, l'anthropologie visuelle, la sculpture, la peinture et la danse. Notre approche esthétique intègre ainsi des dimensions historique, culturelle, anthropologique et éthique. Puis, quatre cas précis illustrent la construction du corps contre la narration : le personnage keatonien ; le modèle hollywoodien façonné par la censure des années trente ; le motif du corps fragmenté dans le cinéma français des années soixante ; le corps épuisé chez John Cassavetes. Peu à peu, des croyances se dessinent rappelant que toute réinvention du corps relie univers singulier, imaginaire collectif et statut du médiumSubordinated to the narrative, the body in cinema is often reduced to actions, to legible symbols. To reappear as itself, it must revolt against the rules of fiction and become "an opposing body. " This reinvention is governed by the analogical specificity of the medium. To distinguish the particularities of the filmed body and of its modeling, we evoke time-lapse photography, visual anthropology, sculpture, painting, and dance. Our aesthetic approach thus integrates historical, cultural, anthropological, and ethical dimensions. Then, four specific cases illustrate the construction of the body against the narration : the Keatonian character ; the Hollywood model resulting from censorship in the 1930s ; the motif of the fragmented body in the French cinema of the 1960s ; the exhausted body filmed by John Cassavetes. Little by little, concepts emerge to remind us that all reinventions of the body bring together a singular universe, a collective imagination, and the status of the medium
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Meseure, Philippe. "Modélisation de corps déformables pour la simulation d'actes chirurgicaux." Lille 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LIL10019.
Full textAbstract:
Cette étude s'inscrit dans la simulation d'interventions chirurgicales à but pédagogique. L'avantage de cette technique est d'autoriser l'entraînement à volonté en supprimant tout risque pour les patients. En plus d'exiger la production en temps réel d'images de grande qualité, elle demande également la prise en compte des interactions mécaniques entre le chirurgien et la partie du corps humain opérée. La première partie de ce travail a consisté en la conception d'un simulateur pédagogique simple (sans interactions) en ophtalmologie pour permettre l'apprentissage de la photocoagulation par laser. Ce projet a montré l'intérêt de la simulation médicale. La seconde partie concerne les problèmes liés aux interactions mécaniques dans les simulateurs chirurgicaux. Il faut d'une part savoir modéliser le comportement des organes en s'appuyant sur la mécanique des corps mous. Les propositions de modèles de ce type sont nombreuses en animation, mais peu d'entre elles s'intéressent véritablement à l'aspect temps-réel de la simulation. D'autre part, il faut savoir traiter les interactions, sous les trois aspects que sont la détection, l'accélération de la détection puis le calcul de la réponse a la collision. Ce dernier point consiste non seulement à différencier les chocs des contacts prolongés, mais aussi à prendre en compte les interactions extrêmes comme les découpes ou les déchirures. Nous proposons un modèle dynamique dont le but est de répondre de façon optimale, en temps réel à ces contraintes.
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Lontos, Athanasios. "Modélisation et simulation 3D de la morphogenèse." Thesis, Grenoble, 2013. http://www.theses.fr/2013GRENM064/document.
Full textAbstract:
L'embryon de la Drosophila Melanogaster subit une série des mouvements cellulaires pendant son développement. La gastrulation est le processus qui décrit la différentiation des futurs tissus à l'intérieur de l'embryon. La gastrulation commence par la formation du sillon ventral, un processus connu sous le nom de “Ventral Furrow Invagination”. Pendant ce processus, les cellules de la blastoderme positionnées dans la région ventrale de l'embryon, aplatissent et contractent leur surface apicale jusqu'à ce qu'elles deviennent prismatiques. Ce changement de forme cellulaire aboutit à un enfoncement au niveau de la région ventrale, le sillon ventral, qui est ensuite totalement intériorisé. Nous focalisons notre étude sur les mécanismes qui conduisent à l'invagination. Les questions principales auxquelles ce travail de thèse essaie de répondre sont: “Quel est le rôle de la contraction apicale des cellules ventrales dans l'invagination?” et “Quel est le mécanisme qui conduit à la clôture ventrale, une fois les cellules ventrales intériorisées?”. Nous essayons de répondre à ces questions d'un point de vue biomécanique. Dans ce but, un maillage 3D de l'embryon de la Drosophila Melanogaster a été créé. Basés sur ce maillage, deux modèles biomécaniques “a minima” de l'embryon de la Drosophila ont été créés: un modèle physique discret et un modèle basé sur la Méthode des Eléments Finis. Les résultats des simulations des deux modèles montrent que la géométrie joue un rôle décisif dans l'intériorisation des cellules ventrales. Les deux modèles ont permis de simuler l'intériorisation des cellules ventrales mais se trouvent incapables de simuler la clôture ventrale. Notre hypothèse est que la clôture ventrale peut s'expliquer par l'intéraction des forces développées à l'intérieur de l'embryon, une fois que les cellules ventrales commencent à proliférer. Nous proposons une méthode pour diviser des éléments dans un maillage d'éléments finis et ensuite nous expliquons l'intégration de cette méthode dans le modèle des Eléments Finis pour l'embryon de la Drosophila MelanogasterThe embryo of the Drosophila Melanogaster undergoes a series of cell movements during its early development. Gastrulation is the process describing the segregation of the future internal tissues into the interior of the developing embryo. Gastrulation starts with the formation of the ventral furrow, a process commonly known as the ventral furrow invagination. During this process, the most ventrally located blastoderm cells flatten and progressively constrict their apical sides until they are wedge shaped. As a result of these cell-shape changes, the blastoderm epithelium first forms an indentation, the ventral furrow, which is then completely internalized. We focus on the study of the mechanisms that drive the invagination. The main questions that gave birth to this thesis are: “What is the role of the apical constriction of the ventral cells in the invagination?” and “Once the ventral cells are internalized, what is the mechanism that drives the ventral closure?” We attempt to answer to these two questions from a biomechanical point of view. For this purpose, a 3D mesh of the embryo of the Drosophila Melanogaster has been created. Based on this mesh, two “a minima” biomechanical models of the Drosophila embryo have been created, a physically based discrete model and a model based on the Finite Element Method. The results of the simulations in both models show that the geometry of the embryo plays a crucial role in the internalization of the ventral cells. The two models efficiently simulate the internalization of the ventral cells but are incapable of reproducing the ventral closure. We hypothesize that the ventral closure can be explained by the interplay of forces developed in the embryo once the internalized ventral cells undergo cell division. We propose an approach to divide elements in a Finite Element Mesh and we integrate it to the Finite Element Model of the Drosophila Melanogaster
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Nguyen, Ngoc Thanh-Hà. "Physique, modélisation et simulation des écoulements compressibles turbulents d'arrière-corps." Toulouse, INPT, 1994. http://www.theses.fr/1994INPT093H.
Full textAbstract:
Ce travail a pour objectif simuler et etudier les ecoulements compressibles turbulents axisymetriques d'arriere-corps. Pour prendre en compte l'effet de la turbulence, le modele k-e de chien et le modele des equations du tenseur de reynolds de hanjalic et launder ont ete incorpores dans un code navier-stokes existant. Ce code est base sur une generalisation du solveur de riemann approche de roe, a adapter pour les modeles aux equations de transport turbulent. Une validation de la partie parabolique sur des couches limites compressibles et de la partie hyperbolique sur des ecoulements derriere une marche descendante plane et d'arriere-corps axisymetrique a ete effectuee. Le schema de roe ne permettant pas de conserver la positivite du tenseur de reynolds, le schema hlle a ete donc introduit. Ainsi, nous avons discute, a travers une simulation d'un ecoulement axisymetrique d'arriere-corps en comparant avec les donnees experimentales de herrin et dutton, la performance des modeles de turbulence et leur comportement, ainsi que la performance des schemas avec le meme modele au second ordre
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Saint-Cast, Frédéric. "Modélisation de la morphodynamique des corps sableux en milieu littoral." Bordeaux 1, 2002. http://www.theses.fr/2002BOR12462.
Full textAbstract:
Cette thèse présente la modélisation physique et la résolution numérique du couplage entre l'hydrodynamique littorale en présence de vagues déferlantes et la dynamique sédimentaire pour analyser la morphodynamique des bancs de sable sur une plage. D'une part, le modèle hydrodynamique 2D-Horizontale permet de décrire les courants moyens induits par la houle et d'en déduire le transport sédimentaire associé. L'évolution du fond sableux est ensuite obtenue par le bilan des flux de sédiment. Dans certaines conditions d'écoulement, une modélisation morphodynamique simplifiée permet de décrire le comportement des ondes de sable. D'autre part, l'hydrodynamique est résolue de manière implicite pour obtenir une solution quasi-stationnaire des courants moyens tandis que l'évolution du fond est calculée avec des méthodes explicites d'ordres supérieurs non-oscillantes. Enfin, les simulations effectuées sur une plage d'Aquitaine mettent en avant le potentiel de l'outil numérique réalisé.
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Deslandes, François. "Modélisation de la dynamique des corps lipidiques chez Arabidopsis thaliana." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLA042.
Full textAbstract:
L'objectif du projet de thèse est de décortiquer les mécanismes responsables du phénotype des corps lipidiques à l'échelle cellulaire et à l'échelle de la graine. Dans un premier temps, l'étude d'un modèle de la forme de gouttes lipidiques situées entre les deux feuillets d'une bicouche lipidique révèle l'existence d'un volume critique au delà duquel une transition spontanée d'une forme symétrique allongée vers une forme sphérique a lieu. Une étude de ce mécanisme de bourgeonnement est donnée et apporte un éclairage sur la formation des corps lipidiques. La segmentation de corps lipidiques dans des images de microscopie confocale et leur suivi temporel permet de détecter des événements de fusion entre corps lipidiques. Une méthode basée sur l'hypothèse de conservation du volume permet de détecter ces événements à partir des mesures de volumes des corps lipidiques le long des trajectoires pour plusieurs embryons d'A. thaliana. Enfin, un modèle de coalescence des corps lipidiques au cours du développement de jeunes embyrons d'A. thaliana est développé. Les taux de fusion de ce modèle sont estimés et comparés pour plusieurs embryons, sauvage et mutants d'oléosines, à partir de mesures de volumes de corps lipidiques issues d'images à plusieurs stades de développementThe aim of the PhD project is to dissect the mechanisms involved in the phenotype of lipid droplets both at the cellular level and the seed level. Studying a model of a lipid droplet embedded in the leaflets of a lipid bilayer reveals the existence of a critical volume at which the shape of the droplet breaks from a symmetrical elongated lens to a spherical protrusion. This budding mechanisms provides new insights in the formation of lipid droplets. Segmentation and tracking of lipid droplets from timelapse confocal microscopy images allows the detection of lipid droplets fusion events. A method based on the conservation of volume during the fusion event is developed and applied to detect fusion events for several embryos of A. thaliana. A model of the coalescence of lipid droplets during the development of early A. thaliana embryos is developed. The fusion rate is estimated and compared in different wild type and mutant embryos. The estimation is based on lipid droplets volumes measured from images at different stages of the development of the embryos
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Lidouh, Abdeluaab. "Homogénéisation de frontière pour la modélisation du contact entre un corps déformable non linéaire et un corps rigide." Aix-Marseille 1, 1993. http://www.theses.fr/1993AIX11010.
Full textAbstract:
La rugosite et les proprietes mecaniques des surfaces en contact joue un role important dans le frottement entre un corps deformable et un corps rigide. Nous presentons dans cette these un cadre mathematique approprie a l'homogeneisation de frontiere autorisant un comportement non lineaire (comportement elastoplastique et elastique parfait) du corps deformable. Nous donnons un resultat mathematique de convergence lorsque la periode et l'amplitude des rugosites tendent vers 0. La loi de contact ainsi obtenue est definie par une energie: c'est une loi associee. Dans le cas plastique, elle se rapproche de la loi de tresca, sans coincider avec celle-ci. Des resultats relatifs a la relaxation d'une contrainte de dirichlet obtenue sous des hypotheses couvrant les cas intermediaires entre un comportement a croissance lineaire et un comportement a croissance quadratique sont donnes
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Dubois-Boissier, Marie-Dominique. "Modélisation d'un neurone du striatum." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1996. http://www.theses.fr/1996GRE19004.
Full text
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Escoda, Julie. "Modélisation morphologique et micromécanique 3D de matériaux cimentaires." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2012. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00741312.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur la modélisation morphologique de matériaux cimentaires, et sur l'analyse de leurs propriétés linéaires élastiques. Dans cet objectif, des images 3D, obtenues par micro-tomographie, de matériaux cimentaires (mortier et béton) sont étudiées. Dans un premier temps, l'image de mortier est segmentée afin d'obtenir une image de microstructure réelle pour des calculs en élasticité linéaire. L'image de béton est utilisée, après traitement, pour la détermination des caractéristiques morphologiques du matériau. Un modèle aléatoire de béton est ensuite développé et validé par des données morphologiques. Ce modèle comporte trois phases qui correspondent à la matrice, les granulats et les pores. La phase des granulats est modélisée par implantation sans recouvrement de polyèdres de Poisson. Pour cela, un algorithme de génération vectorielle de polyèdres de Poisson est mis en place et validé par des mesures morphologiques. Enfin, les propriétés linéaires élastiques effectives de la microstructure de mortier et de microstructures simulées sont déterminées par méthode FFT (Fast-Fourier Transform), pour différents contrastes entre le module de Young des granulats et de la matrice. Cette étude des propriétés effectives est complétée par une analyse locale des champs dans la matrice, afin de déterminer l'arrangement spatial entre les zones de concentration de contraintes dans la matrice, et les différentes phases de la microstructure (granulats et pores). Une caractérisation statistique des champs est de plus réalisée, avec notamment le calcul du Volume Élémentaire Représentatif (VER). Une comparaison des propriétés élastiques effectives et locales obtenues d'une part sur une microstructure simulée contenant des polyèdres et d'autre part sur une microstructure contenant des sphères est de plus effectuée.
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Zhang, Cheng. "Contribution à la modélisation morphofonctionnelle 3D de l’épaule." Thesis, Paris, ENSAM, 2016. http://www.theses.fr/2016ENAM0072/document.
Full textAbstract:
RERUME: Les modèles personnalisés 3D sont de plus en plus demandés pour la planification chirurgicale et les recherches en biomécanique. L’objectif principal de cette thèse cotutelle était d’améliorer la méthode de reconstruction 3D à partir des images radiographies biplanes proposée par Lagacé, Ohl et al., afin que celle-ci puisse être plus facilement utilisée en clinique et qu’elle puisse permettre d’aider à la planification chirurgicale et/ou l’évaluation post-chirurgicale. Le système de radiographie biplane EOS à faible dose d’irradiation est le résultat d’une collaboration entre la société EOS imaging, l’institut biomécanique humaine Georges Charpak d’Arts et Métiers ParisTech, le laboratoire de recherche en imagerie et orthopédie (LIO) de l’école de technologie supérieure de Montréal, Georges Charpak, Jean Dubousset et Gabriel Kalifa (Dubousset et al. 2010). Le principe du détecteur de rayon X est basé sur les travaux développés par le Prof. Charpak, qui réduit significativement la dose de rayonnement comparé à la radiographie standard (Dubousset et al. 2010) Quatorze indices cliniques utilisés plus ou moins couramment en clinique pour le diagnostic et le suivi des pathologies de l’épaule et pour la planification chirurgicale et son évaluation post-opératoire ont été calculé. La justesse est acceptable (biais <1 mm sauf la distance sous acrominale) et une reproductibilité (2 fois écart-type inférieur à 5 mm ou 5° sauf 2 paramètres) qui est similaire à ce qui est présenté dans la littérature. L’approche proposée apporte sur une amélioration de la reconstruction dans un contexte où il serait intéressant qu’elle devienne utilisable en routine clinique. Bien que les améliorations soient encore nécessaires, cette contribution apporte une pierre à l’analyse de l’articulation intacte et pathologique et est prometteuse quant à la possibilité de son implantation dans la routine clinique pour évaluer les interventions chirurgicales en pré- et post-opératoireThree-dimensional subject-specific models are increasingly requested for surgical planning and research in biomechanics. The main objective of this cotutelle thesis was to improve the 3D reconstruction method using biplane radiography images proposed by Lagacé, Ohl et al., in order to facilitate its application in clinic, especially to assist surgical planning and/or post-surgical evaluation. The low-dose biplane radiography EOS was used and an improvement to the reconstruction method was proposed. Fourteen clinical indices used more or less routinely in clinical diagnosis for monitoring of shoulder disorders and for surgical planning and postoperative evaluation were calculated and evaluated. The accuracy is acceptable and reproducibility is similar to what is presented in the literature. The proposed approach brings an improvement of reconstruction in a context where it would be interesting for clinical routine use. Although improvements are required, this contribution brings a stone to the analysis of intact and pathological joint and is promising as to the possibility of its presence in the clinical routine for evaluating pre- and post-operative surgery
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Rakotoarisoa, Hery. "Modélisation géométrique et optimisation de structures géologiques 3D." Lyon 1, 1992. http://www.theses.fr/1992LYO19004.
Full textAbstract:
L'optimisation des criteres lies a des donnees geophysiques (les temps d'arrivee des ondes sismiques par exemple), est la methode la plus employee pour determiner les structures geologiques. Dans cette these, nous proposons de definir des criteres d'origines geologiques dont l'optimisation simultanee avec ceux d'origines geophysiques permettent de mieux contraindre le modele du sous-sol recherche. Pour cela, nous utilisons le concept geometrique de feuilletages par surfaces pour decrire une structure sedimentaire. Nous representons un tel feuilletage par l'une de ses representations parametriques. L'etude du champ des vecteurs normaux unitaires aux feuilles et de sa derivee directionnelle nous permet de definir des donnees geometriques (normale unitaire, vecteur convergence, courbure totale, courbure moyenne, courbure axiale) qui traduisent des proprietes geologiques d'une structure (pendage, parallelisme, developpabilite, plissotements des interfaces, directions d'axes de plis). Le probleme d'extrapolation consiste alors a optimiser ces criteres sous des contraintes d'egalite. Ce probleme ne concerne qu'un seul feuilletage et ne tient compte que de criteres geologiques. Cette approche permet donc de montrer les effets des differentes donnees. Nous montrons un theoreme qui permet de lever l'indetermination canonique due a la multiplicite des parametrages decrivant un meme objet geometrique. Ceci conduit a mettre en uvre une methode generale qui permet d'obtenir des resultats numeriques interessants. Nous presentons des conclusions partielles sur l'existence et l'unicite d'une solution continue
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Nguyễn, Thiết Lập. "Modélisation de l'interaction entre le coussinet et le corps de bielle." Thesis, Poitiers, 2013. http://www.theses.fr/2013POIT2278/document.
Full textAbstract:
La tête de bielle n'est pas un solide mono-corps mais un solide multi-corps. Le serrage non-adapté des vis d'assemblage et les discontinuités des solides peuvent produire des phénomènes indésirables comme le glissement du coussinet dans son logement. Malgré des logiciels de calculs performants permettant de prédire le comportement des paliers il existe encore de nombreuses avaries notamment liées aux contacts entre le coussinet et son logement. La difficulté de la modélisation du contact coussinet/logement réside principalement dans l'interaction entre les différents solides et les conditions de fonctionnement. Cette étude propose une solution pour analyser ce problème par couplage entre un logiciel de calcul élatohydrodynamique (ACCEL) et un logiciel permettant le calcul du contact avec frottement entre les coussinets et le corps de bielle (ABAQUS). Après une étude bibliographique des études antérieures dédiées à la modélisation numérique et expérimentale des paliers de tête de bielle, la première partie est dédiée à une description des modèles numériques utilisés pour prédire le comportement élastohydrodynamique de paliers lubrifiés ainsi que les techniques employées pour étudier le contact sec avec frottement en mécanique. La deuxième partie présente la solution adoptée pour réaliser le couplage entre le logiciel ACCEL et le logiciel ABAQUS. Le modèle a été premièrement validée dans le cas d'un palier soumis une charge tournante. Par la suite, plusieurs calculs paramétriques, réalisés sur un cas type de palier de tête de bielle, nous ont permis de montrer l'influence des conditions de fonctionnement (diagramme de charge, vitesse de rotation, etc.) ainsi que d'autres caractéristiques de la bielle (coefficient de frottement, épaisseur du coussinet, etc) sur le comportement du palier et plus précisément sur le glissement relatif entre les coussinets et le corps de bielleThe connecting rod is not a single body but a multi-body solid. A non-appropriate screw tightening, coupled with the solid discontinuities, can lead to undesirable phenomena such as the rotation of the shell in its housing. Despite modern numerical tools, capable to predict the bearing EHD behaviour, there are still many damages related to cumulative microslip between the bearing shell and the conrod body. The difficulty of modelling the shell/conrod contact is mainly due to the interaction between the solids and the operating conditions. This study presents a solution to analyse this problem, by coupling an elastohydrodynamic (EHD) software (ACCEL) with a commercial software (ABAQUS) able to predict the frictional contact between the shell and the conrod. After a literature review of previous studies dedicated to the numerical and experimental modelling of connecting rod bearings, the first part is dedicated to a description of the numerical models used to predict the EHD behaviour of lubricated bearings. Follows the presentation of the techniques used to study the dry frictional contact mechanics. The next part presents the adopted solution used to couple the two software. The model was first validated in the case of a bearing submitted to a rotating load. Subsequently, several parametric calculations are presented. We were able to show the influence of the operating conditions (load diagram, velocity,...) as well as other characteristics of the conrod (friction coefficient, thickness of the shell, etc.) on the performances of the bearing and more exactly on the microslip between the shells and the conrod body
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Quetel, Eric. "Modélisation et simulation de contacts lubrifiés dans les systèmes multi-corps." Valenciennes, 2011. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/84b3ed80-36b5-429f-a869-0d38f7165d4a.
Full textAbstract:
Les prévisions de la durée de vie ainsi que l’amélioration du rendement des moteurs constituent de nos jours deux des atouts majeurs dans l’industrie automobile afin de pouvoir répondre aux nouvelles normes environnementales ainsi qu’à la croissance du marché des composants peu coûteux. Dans les différents mécanismes lubrifiés mis en jeu, le rapport entre la hauteur des aspérités de surface et l’épaisseur du film de lubrifiant séparant des solides en contact a une influence décisive sur les efforts de frottement et donc sur les pertes dissipatives et le risque d’usure des composants. Cependant, peu d’outils de simulation sont à ce jour disponibles pour l’étude de ces systèmes tribologiques obligeant les développeurs à recourir généralement à leur expérience personnel ou à des mesures souvent trop coûteuses. Afin d’améliorer les méthodes de dimensionnement, trois modèles sont développés pour l’évaluation de contacts élastohydrodynamiques non-conformes, plus particulièrement des contacts ponctuelles et linéiques, et sont employés pour la simulation de contacts entre came et suiveur dans des pompes haute-pression pour système common rail ainsi que de contacts entre les galets et la bande de roulement d’une pompe d’alimentation de carburant. Un premier modèle propose une représentation unidimensionnelle du comportement élastohydrodynamique pour des contacts soumis à de fortes charges. Il suppose que le champ de pression de contact puisse être approximer à partir la solution obtenue dans des contacts secs et évalue l’épaisseur centrale du film de lubrifiant au moyen de grandeurs caractéristiques sans dimension. Une modélisation simplifiée du frottement mixte est de plus considérée. Concernant les second et troisième modèles, une méthode de résolution plus précise est adoptée afin de considérer localement des intéractions fluide-structure. Une solution discrète de la distribution de pression de contact et de l’épaisseur du film de lubrifiant dans les contacts ponctuelles et linéiques est alors obtenue à partir d’une technique multigrille. Les trois modèles sont implémentés sous forme d’élément de contact ou d’élément à efforts multidimensionnels dans l’environnement de calcul multi-corps ADAMS/View de MSC. Software. Les résultats produits à partir du solveur discret coïncident avec ceux du modèle unidimensionnel, notamment pour l’épaisseur centrale du film de lubrifiant, et confirment l’hypothèse suggérée que le champ de pression généré dans les contacts élasto-hydrodynamiques fortement chargés se rapproche de celui engendré dans les contacts secs. Un couplage robuste est obtenu entre le solveur discret appliqué aux contacts élastohydrodynamiques ponctuels et l’environnement de calcul multi-corps. Cependant, certains problèmes d’instabilité dûs à des incompatibilités avec l’environnement de calcul multi-corps sont rencontrés en appliquant l’algorithme de résolution aux contacts linéiques. Des recherches supplémentaires sont alors nécessaires avant de pouvoir appliquer ce dernier à des systèmes industriels et le potentiel d’amélioration de l’environnement de calcul multi-corps pour de telles techniques de résolution est remis en question. Enfin, divers applications réussies du modèle unidimensionnel à une pompe haute-pression et à une pompe d’alimentation de carburant sont présentéesLifetime predictions and the improvement of the engine effectiveness represent nowadays parts of the most important commercial criteria in the automobile industry in order to response to the new environmental norms and to the constant growth of the market for low-cost components. In the different involved lubricated mecanisms, the ratio of the surface asperity heights to the lubricant film thickness has a decisive influence on the friction forces and thus on the energy dissipation and on the components wear. However, only a few simulation tools are nowadays available for the investigation of such tribological systems constraining the developers to often use their proper know-how or to conduct generally expensive measurements. In order to improve the dimensioning methods, three models are developed for the calculation of non-conforming elastohydrodynamic contacts, particularly for point and line contacts, and are applied to the simulation of cam-roller tappet contacts in high-pressure common-rail pumps and roller-raceway contacts in roller cell pumps. The first model is a one-dimensional representation of the elastohydrodynamic behaviour for heavily loaded contacts. It is based on the assumption that the contact pressure distribution may be approximated from the pressure distribution obtained in dry contacts and evaluate the central lubricant film thickness by means of dimensionless characteristic values. A simplified mixed lubrication model is additionally included. For the second and the third models, a more accurate solution method is adopted in order to consider locally the fluid-structure interaction. A discrete solution of the contact pressure and of the lubricant film thickness is obtained for point and line contacts using the multigrid technique. All three contact models are implemented as general force components or as contact elements in the multi-body system environment ADAMS/View from MSC. Software. Results from the discrete solver conform to those produced with the 1D model, especially for the central lubricant film thickness and confirm the assumption that the contact pressure distribution in heavily loaded elastohydrodynamic contacts approaches that in dry contacts. A robust coupling between the discrete solver for elastohydrodynamic point contacts and the multi-body system environment is achieved. However, instabilities are encountered by applying the solution algorithm to line contact problems due to incompatibilities with the multi-body system environment. Additional investigations are then required before employing the latter to industrial systems and the enhancement capability of the multi-body system environment to such complicated algorithms is questioned. Finally, successful applications of the unidimensional model in a high-pressure pump and in a roller cell pump are presented
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Mellah, Amine. "Modélisation statistique d'antennes dans leurs environnements." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2010. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00006290.
Full textAbstract:
MODELISATION STATISTIQUE D'ANTENNES DANS LEURS ENVIRONNEMENTS Avec l'émergence des nouvelles technologies sans fils, la ressource spectrale est plus que jamais en voie de saturation. De nouvelles approches d'allocation fréquentielle s'imposent afin de mieux gérer la répartition du spectre. Le concept de la radio cognitive constitue une solution d'avenir pour relever ces défis, s'appuyant sur des terminaux conscients de leur environnement afin de pouvoir analyser ce dernier et s'y adapter de manière dynamique. Il est nécessaire pour cela de bien identifier les mécanismes liés à la propagation et au comportement du terminal, qui peuvent impacter la mise en œuvre et les performances de techniques de radio cognitive. A plus brève échéance, la disponibilité d'outils informatiques apportera une aide à la gestion efficace et dynamique du spectre. Ces outils implémenteront des algorithmes permettant de simuler le fonctionnement des réseaux sans fil dotés des techniques d'allocation dynamique du spectre puis de radio cognitive. Leur développement passe par la mise au point préalable de modèles simplifiés des blocs de base du simulateur, tels que le trafic, la propagation, et les terminaux. Le travail contenu dans le présent manuscrit s'est concentré sur l'étude des interactions entre les antennes et leurs perturbateurs proches dans une perspective de développement de tels modèles. Plusieurs configurations ont ainsi été étudiées en simulation et en mesure afin de représenter la diversité des situations d'usage pour deux types d'applications : la téléphonie mobile et les communications Ultra Large Bande haut débit. Des indicateurs de performances d'antennes ont été définis puis étudiés statistiquement pour illustrer la démarche suivie.
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Garo, Anais. "Modélisation du corps vertébral en chargement dynamique : intégration de l'effet de l'âge." Phd thesis, Université de la Méditerranée - Aix-Marseille II, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00615426.
Full textAbstract:
Afin d'analyser le comportement biomécanique des vertèbres pour des applications biomédicales ou traumatiques, les modèles par éléments finis sont de plus en plus utilisés. Cependant la variabilité biologique, dont les effets de l'âge, et les sollicitations dynamiques ne sont pas toujours prises en compte lors du développement de ces modèles. Cette thèse a pour objectif de rendre compte des effets de l'âge dans la modélisation des vertèbres pour des chargements dynamiques. La partie expérimentale a porté sur la réalisation d'essais en compression de corps vertébraux à 0,5m/s. Les données nécessaires à la compréhension des mécanismes de fractures des corps vertébraux et à la validation des modèles ont été collectées et complétées par des mesures de densité sur des images scanners. La partie numérique a été décomposée en trois volets : D'abord, les propriétés de l'os cortical et de l'os spongieux ont été déterminées par analyse inverse dans un modèle de vertèbre lombaire à différentes vitesses. Puis, les effets de l'âge ont été implémentés dans ces modèles calibrés. Les propriétés mécaniques de l'os ont été calibrées en fonction de données de la littérature. Enfin, à partir des scanners du volet expérimental, des modèles personnalisés ont été développés. Leurs réponses, comparées aux données expérimentales, ont montré la pertinence de la personnalisation en chargement dynamique tant d'un point de vue qualitatif (initiation de la fracture) que quantitatif (effort, raideur, énergie). Les résultats de ce travail mettent en perspective l'évaluation des effets de l'âge tant dans la fragilité du rachis lors d'un traumatisme que pour sa réparation.
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Deprés, David. "Analyse physique et modélisation des instationnarités dans les écoulements d'arrière-corps transsoniques." Aix-Marseille 2, 2003. http://www.theses.fr/2003AIX22091.
Full text
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Herichon, Eliam. "Modélisation et simulation du déplacement de corps indéformables dans les écoulements diphasiques." Thesis, Aix-Marseille, 2014. http://www.theses.fr/2014AIXM4768.
Full textAbstract:
Ces travaux portent sur la modélisation et la simulation numérique des effets du déplacement d'un corps indéformable dans un écoulement multiphasique compressible. Ils se placent dans le cas où plusieurs objets sont en mouvement ou dans le cas où un objet est en mouvement dans un milieu aux géométries complexes. L'étude ne peut alors pas être placée dans le référentiel lié à l'objet en mouvement. Le modèle est basé sur une méthode multiphasique à interfaces diffuses où les différentes phases sont en équilibre mécanique. Le système régissant l'écoulement fluide est augmenté d'une équation d'advection. Cette dernière s'applique sur une fonction Level Set dont le niveau zéro permet de localiser le mobile dans l'espace. Des termes de couplage sont ajoutés au membre de droite des équations d'évolution de la quantité de mouvement et de l'énergie totale. Ces termes sont composés d'un facteur du type pénalisation et d'un facteur du type relaxation de vitesses. Cette nouvelle méthode permet de simuler des cas complexes où peuvent interagir des mobiles à hautes vitesses, des ondes de choc et des interfaces liquide/gazThis work deals with modelling and the numerical simulation of the effects of a moving rigid body on a multiphase flow. Here more than one object is moving, or an object is moving in a complex geometry domain. So the reference frame linked to the moving body can't be used. The model is build on a multiphase diffuse interface method with mechanical equilibrium. An advection equation is added. It applies on a Level Set function used to track the moving body. Coupling terms are added to the momentum equation and to the total energy equation. These terms are made of a penalization factor and a velocity relaxation factor. This new method allows to simulate complex cases where can interact high velocity objects, shock waves and liquid / gas interfaces
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Chevalier, Laurent. "Modélisation et indexation d'objets 3D à l'aide de superelipsoïdes." Lyon 1, 2004. http://www.theses.fr/2004LYO10093.
Full textAbstract:
L'objet de cette thèse est l'étude et l'implémentation de la chaîne complète permettant de passer de données tridimensionnelles très générales, un ensemble de points non-organisés provenant de la surface d'un objet 3D, à une application d'indexation basée sur l'organisation spatiale de primitives volumiques. Dans la première partie, les données 3D sont segmentées et modélisées par un ensemble de primitives très compactes : les superquadriques. Deux algorithmes de segmentation sont développés et testés : un algorithme de type croissance de régions d'une part, et un autre de type découpage-fusion. Le descripteur obtenu est un ensemble de superquadriques structuré par un graphe d'adjacence. Ce descripteur est compact et son utilisation peut être envisagée dans des applications diverses. Dans la seconde partie de la thèse, le descripteur est utilisé dans une application de type indexation d'objets 3D. L'approche retenue est bien entendu structurale et consite principalement en la mise en correspondance des graphes sous-jacents aux descripteurs. Dans ce but, nous utilisons un algorithme de distance d'édition (cumul des coûts des opérations basiques permettant de passer d'un descripteur à l'autre). La mesure de similarités entre superquadriques est particulièrement étudiée
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Anca, Alexe Iléana. "La modélisation interactive de formes 3D à partir d'esquisses." Toulouse 3, 2005. http://www.theses.fr/2005TOU30192.
Full textAbstract:
Le processus de prototypage passe encore de nos jours par la réalisation de plusieurs esquisses faites au crayon, qui servent à mieux transcrire l'image mentale avant le passage à une maquette numérique. Il serait donc intéressant d'intégrer les esquisses dans les logiciels actuels, afin de pouvoir combiner la simplicité des dessins 2D avec les puissantes capacités de la 3D. Ce mémoire explore les possibilités offertes par l'interface gestuelle. Notre approche est basée sur une double représentation: le squelette de la forme et la représentation implicite de la surface. Nous proposons des nouvelles fonctions implicites, ainsi qu'un nouveau modèle de composition volumique. Cette représentation nous permet de modéliser en temps interactifs une grande variété topologique de formes avec un niveau de détail adaptatif, et permet de fournir une collection plus riche d'opérations basées sur l'esquisse avec un contrôle précis du résultat. La surface résultante est d'un haut degré de continuitéA prototyping process always starts with the production of several pencil sketches, which give a better description of the designer's idea before the 3D digital mockup is produced. It would be very challenging to integrate these tools into today's modeling software, in order to combine the sketch simplicity with the powerful 3D capabilities. We explore here the possibilities offered by gestural interface. The user is only provided with a digital pen and a digital tablet for his modeling task. Our approach is based on a double skeleton/3D implicit shape representation. For the implicit representation we propose new functions, and also a new boolean volume composition model. This representation allows modeling of a large topological variety of shapes with an adaptive level of detail and a rich collection of sketch based operations with precise control of the result. The surface is smooth, compact, and has a high class continuity level. The modeling operations are done in interactive time
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Ramos, Fabien. "Modélisation et validation d'un système d'information géographique 3D opérationnel." Marne-la-Vallée, 2003. http://www.theses.fr/2003MARN0154.
Full textAbstract:
De nombreux utilisateurs de données géographiques issus de domaines d'application très variés comme l'urbanisme, la sécurité civile, la défense, la téléphonie ou le transport urbain, sont demandeurs de systèmes d'information géographique (SIG) capables d'exploiter des données 3D. Malheureusement, les solutions commerciales disponibles sur le marché du SIG sont assez pauvres en matière de 3D. Dans cette thèse, nous avons modélisé puis implémenté un prototype de SIG 3D en souhaitant dépasser la simple extrusion de contours 2D et ainsi démontrer qu'il est aujourd’hui envisageable de manipuler des lots de données véritablement tridimensionnels au sein d'un système d'information géographique. L’architecture de notre prototype s’articule autour d’un modèle de données géométrique de type « Boundary Représentation » (B-Rep), chaque objet 3D étant ainsi décrit par un ensemble de faces. Cette représentation par frontière possède l’avantage de pouvoir modéliser toute forme d’objet, aussi complexe soit-elle. Pour garantir une meilleure cohérence des données, nous associons une composante topologique « structurelle » à cette modélisation géométrique B-Rep. Une topologie de réseau optimise quant à elle une grande partie des requêtes appliquées aux réseaux. L’ensemble des données est stocké dans un système de gestion de base de données relationnel étendu, un index spatial de type R-Tree 3D ayant été mis en place au-dessus de cet SGBDRE afin de permettre un accès plus direct, et donc plus rapide, aux objets. Un des apports essentiels de la 3D aux systèmes d’information géographique réside dans la nouvelle dimension qui est donnée aux requêtes de calcul d’intervisibilité et de recherche de trajectoire. Notre prototype offre ainsi la possibilité de constituer des cartes de visibilité tenant compte aussi bien du MNT, et donc du relief du terrain, que de la forme 3D des objets composant le sur-sol de la scène modélisée. Ce sont des contraintes qui ont été également retenues lors de l'implémentation de nos algorithmes de recherche de trajectoire optimale. D’autres éléments, tels que des critères de visibilité ou les caractéristiques de l’objet en mouvement, peuvent intervenir comme paramètres d’entrée des recherches de trajectoireA huge community of geographical and spatial data users like geologists, militaries, town planners or communication and utilities managers are interested in a Geographical Information System being able to handle the third dimension. Unfortunately, GIS commercial solutions are extremely weak about 3D concern. The purpose of this PhD thesis is to model and implement a 3D GIS prototype, which is able to surpass the simple 3D extrusion of 2D outlines. Our prototype demonstrates that today it is actually possible to deal with true 3D data in a Geographical Information System. The architecture of our prototype is structured on a “Boundary Representation” (B-Rep) geometrical model. This model describes an object as a set of faces, which has the advantage of modeling any kind of forms, even very complex ones. In order to insure a better coherence of data, we have added a “structural” topological layer above the B-Rep geometrical description of the object. A “network” topology is implemented to optimize most of network’s queries inside the application. Finally, the set of geographical data is stored in an extended relational database management system, and a 3D R-Tree spatial index allows a straighter and faster data access. One of the most important contributions of 3D to the geographical information systems lies in the new standing given to visibility computing and to optimal path queries. Our prototype allows to draw visibility maps that take the 3D forms of the terrain and the 3D forms of the geographical objects into account. Those constraints are also considered by our optimal path algorithm, which can be parameterized with visibility maps or with the characteristics of the moving object
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Clarke, Richard William Barnes. "Modélisation et inversion de données cinématiques complexes en 3D." Pau, 1997. http://www.theses.fr/1997PAUU3010.
Full textAbstract:
La détermination de modèles de vitesse dans des régions géologiques complexes est actuellement un défi majeur de la géophysique d'exploration. La tomographie de réflexion permet de déterminer des géologies comprenant des variations latérales de vitesse et des réflecteurs à géométries arbitraires. Cependant, elle est confrontée à deux grandes difficultés pour des structures complexes : l'accès aux données cinématiques et leur nature multi-valuée. Pour résoudre ce premier problème, nous proposons une approche 3D à déport nul de la méthode Smart (la tomographie de réflexion aidée par la migration séquentielle), méthode d'analyse de vitesse de migration. Nous interprétons des données cinématiques dans le cube migre profondeur après sommation et ensuite nous démigrons les horizons par un tracé de rais. Pour ce faire, nous développons un tracé de rais rapide et fiable, permettant de calculer des cinématiques multi-valuées dans des structures complexes. Ensuite, nous proposons une formulation de la tomographie de réflexion 3D permettant de prendre en compte des temps de trajet multi-valués. Pour les données à déport nul, cette formulation utilise les paramètres de rai pour déplier les triplications et donc annuler l'ambiguïté de l'opérateur de modélisation due aux cinématiques multi-valuées. Pour les données à déport non nul, des estimations précises des paramètres de rais sont indisponibles. Chaque branche de données à déport non nul est associée à une donnée à déport nul et une méthode originale de trace de rais par continuation avec contraintes nous permet d'assurer que le rai calculé appartient toujours à la même branche que le rai à déport nul. Ainsi, l'ambiguïté de l'opérateur de modélisation est annulée pour les données à déport non nul. Enfin, nous montrons sur des données complexes, synthétiques et réelles, l'apport de ces outils en combinaison avec l'approche 3D à déport nul de la méthode Smart, pour déterminer des modèles de vitesse géologiques complexes.
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Fondevilla, Amélie. "Modélisation 3D d'objets cousus à partir d'un unique croquis." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAM070.
Full textAbstract:
Créer efficacement du contenu virtuel 3D est une problématique importante dans le domaine de l'Informatique Graphique. Cette thèse traite le sujet de la modélisation 3D d'objets cousus, tels que des vêtements, chaussures, ou accessoires à partir de croquis 2D. Des approches existantes parviennent à modéliser ces objets en utilisant plusieurs vues en entrée ou une interface de modélisation directement liée au personnage à habiller. Nous proposons ici d'utiliser un croquis unique annoté pour créer du contenu 3D satisfaisant des contraintes géométriques spécifiques aux tissus, comme la développabilité, ou l'apparition et la distribution de plis. Notre but est d'exploiter l'expressivité du dessin pour guider la modélisation d'objets plausibles, en utilisant des connaissances géométriques a priori.Dans un premier temps, nous présentons une méthode de reconstruction 3D d'objets symétriques et développables par morceaux, à partir d'une unique photo annotée. Nous exploitons l'hypothèse de symétrie et les propriétés géométriques liées aux surfaces développables lisses, afin de proposer un système capable de donner de la profondeur aux courbes représentant silhouettes, bords et coutures dessinées sur la photo. Notre approche retrouve aussi des informations topologiques sur l'objet, permettant de calculer la forme 2D des patrons de tissus associés à chaque morceau de surface développable, information nécessaire pour la fabrication réelle de l'objet.Dans un second temps, nous nous intéressons à la modélisation de vêtements virtuels, qui sont des objets cousus pouvant contenir des plis. La majorité des approches de modélisation de vêtement basées croquis reconstruisent en 3D des courbes de bord, silhouette et plis annotées dans une vue 2D du personnage à habiller. Notre approche, en revanche, utilise un unique croquis, et en extrait des caractéristiques liées aux style du vêtement : proportions, zones moulantes, silhouettes et plis. En particulier, nous proposons une méthode pour extraire une représentation générique de plis à partir du croquis, même dans le cas où de plis profonds qui entrainerait une représentation partielle de la courbe de bord sur le dessin.Nous synthétisons ensuite un vêtement 3D habillant un personnage virtuel cible et possédant les mêmes caractéristiques de style que celles extraites du dessin. Cette synthèse s'adapte aux cas où le personnage cible est dans une pose et/ou a une morphologie différente de celui représenté sur le dessinThe efficient creation of virtual 3D content is a major issue in Computer Graphics industry and research. This thesis addresses the modeling of sewed 3D objects such as clothes, shoes or accessories from 2D sketched inputs. While existing related approaches are either based on multi-view inputs or on character dependent interfaces, we propose in this thesis to start from an annotated single-view input in order to create 3D content satisfying geometric constraints that are specific to fabric, such as developability, or fold appearance and distribution. Our goal is to exploit the expressiveness user-drawn sketches to guide the modeling of plausible objects, using a priori geometric knowledge.We first present a single-view reconstruction approach for symmetric piece-wise developable objects from an annotated photo. Using the assumption of mirror-symmetry along with properties of smooth developable surfaces, we propose a system able to lift in 3 the silhouette, borders and seams drawn on the picture and reconstruct the surface of the object. Our method also provides topology information on the object, allowing the computation of 2D patterns for each piece of developable surface, which is necessary for manufacturing.While most of existing sketch-based modeling methods for garments aim at reconstructing border lines drawn on top of a view of the 3D virtual mannequin to be dressed, our approach uses a single 2D sketch as input. Our method first extracts generic features relative to the style of the sketched garment expressed as garment proportions, tight areas, silhouette shapes and folds. In particular, we propose a dedicated approach to extract robustly folds characteristics, even in the case of garment with deep folds leading to partially occluded garment borders. In a second step, we synthesize on a target virtual character a 3D garment surface exhibiting similar style, while adapting to the target pose and morphology that may be drastically different from the one depicted the sketch
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Mahieddine, Mohammed. "Modélisation, visualisation et animation d'objets 3D : Approche orientée objets." nice, 1991. http://www.theses.fr/1991NICE4496.
Full textAbstract:
L'objectif de cette thèse est d'étudier l'application de l'approche orientée objets pour la modélisation, la visualisation et l'animation d'objets graphiques en 3 dimensions. Une première phase de cette étude a consiste en la construction d'une extension orientée objets de standards graphiques existants. Pour la construction du graphe d'héritage des classes, une méthode nouvelle est présentée qui consiste à utiliser a la fois l'héritage comportemental et l'héritage implémentationnel. Une extension orientée objets des systèmes core et cgi est présentée pour illustrer ces idées. Une étude exhaustive des méthodes de modélisation des courbes, des surfaces et des solides a permis de montrer l'intérêt des classes et de l'héritage pour réduire la difficulté de confection d'un logiciel de modélisation d'objets géométriques 3d. En ce qui concerne la visualisation des objets, nous montrons les avantages et les limites de l'approche orientée objets pour l'élimination des faces cachées, la manipulation des couleurs et le rendu réaliste (lancer de rayons). Nous montrons ensuite comment décrire l'animation des objets avec les concepts de classes et d'héritage et nous comparons cette approche avec celle des acteurs. La validation de cette approche a consiste à réaliser une application d'animation de robots articules en c++ sous x window. Ce travail démontre que la méthodologie orientée objets permet d'avoir une approche unifiée a la fois pour la modélisation géométrique, la visualisation des objets graphiques et pour leur animation
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Cellier, Fabien. "Modélisation et calcul parallèle pour le Web SIG 3D." Thesis, Lyon 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LYO10015/document.
Full textAbstract:
Cette thèse est centrée sur l'affichage et la manipulation en temps interactif au sein d'un navigateur Internet de modèles 3D issus de Systèmes d'Informations Géographiques (SIG). Ses principales contributions sont la visualisation de terrains 3D haute résolution, la simplification de maillages irréguliers sur GPU, et la création d'une nouvelle API navigateur permettant de réaliser des traitements lourds et efficaces (parallélisme GP/GPU) sans compromettre la sécurité. La première approche proposée pour la visualisation de modèles de terrain s'appuie sur les récents efforts des navigateurs pour devenir une plateforme versatile. Grâce aux nouvelles API 3D sans plugin, nous avons pu créer un client de visualisation de terrains "streamés" à travers HTTP. Celui-ci s'intègre parfaitement dans les écosystèmes Web-SIG actuels (desktop et mobile) par l'utilisation des protocoles standards du domaine (fournis par l'OGC, Open Geospatial Consortium). Ce prototype s'inscrit dans le cadre des partenariats industriels entre ATOS Worldline et ses clients SIG, et notamment l'IGN (institut national de l'information géographique et forestière) avec le Géoportail (http://www.geoportail.gouv.fr) et ses API cartographiques. La 3D dans les navigateurs possède ses propres défis, qui sont différents de ce que l'on connaît des applications lourdes : aux problèmes de transfert de données s'ajoutent les restrictions et contraintes du JavaScript. Ces contraintes, détaillées dans le paragraphe suivant, nous ont poussé à repenser les algorithmes de référence de visualisation de terrain afin de prendre en compte les spécificités dues aux navigateurs. Ainsi, nous avons su profiter de la latence du réseau pour gérer dynamiquement les liaisons entre les parties du maillage sans impacter significativement la vitesse du rendu. Au-delà de la visualisation 3D, et bien que le langage JavaScript autorise le parallélisme de tâches, le parallélisme de données reste quasi inexistant au sein des navigateurs Web. Ce constat, couplé à la faiblesse de traitement du JavaScript, constituait un frein majeur dans notre objectif de définir une plateforme SIG complète et performante intégrée au navigateur. C'est pour cette raison que nous avons conçu et développé, à travers les WebCLWorkers, une API Web de calcul GP/GPU haute performance répondant aux critères de simplicité et de sécurité inhérents au Web. Contrairement à l'existant, qui se base sur des codes déjà précompilés ou met de côté les performances, nous avons tenté de trouver le bon compromis pour avoir un langage proche du script mais sécurisé et performant, en utilisant les API OpenCL comme moteur d'exécution. Notre proposition d'API a intéressé la fondation Mozilla qui nous a ensuite demandé de participer à l'élaboration du standard WebCL dans la cadre du groupe Khronos, (aux côtés de Mozilla mais aussi de Samsung, Nokia, Google, AMD, etc.). Grâce aux nouvelles ressources de calcul ainsi obtenues, nous avons alors proposé un algorithme de simplification parallèle de maillages irréguliers. Alors que l'état de l'art repose essentiellement sur des grilles régulières pour le parallélisme (hors Web) ou sur la simplification via clusterisation et kd-tree, aucune solution ne permettait d'avoir à la fois une simplification parallèle et des modèles intermédiaires utilisables pour la visualisation progressive en utilisant des grilles irrégulières. Notre solution repose sur un algorithme en trois étapes utilisant des priorités implicites et des minima locaux afin de réaliser la simplification, et dont le degré de parallélisme est linéairement lié au nombre de points et de triangles du maillage à traiter [etc...]GP/GPUThis thesis focuses on displaying and manipulating 3D models from Geographic Information Systems (GIS) in interactive time directly in a web browser. Its main contributions are the visualization of high resolution 3D terrains, the simplification of irregular meshes on the GPU, and the creation of a new API for performing heavy and effective computing in the browser (parallelism GP/GPU) without compromising safety. The first approach proposed for the visualization of terrain models is built on recent browsers efforts to become a versatile platform. With the new 3D pluginless APIs, we have created a visualization client for terrain models “streamed” through HTTP. It fits perfectly into the current Web-GIS ecosystem (desktop and mobile) by the use of the standard protocols provided by OGC Open Geospatial Consortium. This prototype is part of an industrial partnership between ATOS Wordline and its GIS customer, and particularly the IGN (French National Geographic Institute) with the Geoportail application (http://www.geoportail.gouv.fr) and its mapping APIs. The 3D embedded in browsers brings its own challenges which are different from what we know in heavy applications: restrictions and constraints from JavaScript but also problems of data transfer. These constraints, detailed in the next paragraph, led us to rethink the standard algorithms for 3D visualization to take into account the browser specificities. Thus, we have taken advantage of network latency to dynamically manage the connections between the different parts of the mesh without significantly impacting the rendering speed. Beyond 3D visualization, and even if the JavaScript language allows task parallelism, data parallelism remains absent from Web browsers. This observation, added to the slowness of JavaScript processing, constituted a major obstacle in our goal to define a complete and powerful GIS platform integrated in the browser. That is why we have designed and developed the WebCLWorkers, a GP/GPU Web API for high performance computing that meets the criteria of simplicity and security inherent to the Web. We tried to find a trade-off for a language close to the script but secure and efficient, based on the OpenCL API at runtime. This approach is opposite to the existing ones, which are either based on precompiled code or disregard performances. Our API proposal interested the Mozilla Foundation which asked us to participate in the development of the WebCL standard by integrating the Khronos Group (Mozilla, Samsung, Nokia, Google, AMD, and so on). Exploiting these new computing resources, we then suggested an algorithm for parallel simplification of irregular meshes. While the state of the art was mainly based on regular grids for parallelism (and did not take into account Web browsers restrictions) or on simplification and kd-tree clustering, no solution could allow both parallel simplification and progressive visualization using irregular grids. Our solution is based on a three-step algorithm using implicit priorities and local minima to achieve simplification, and its degree of parallelism is linearly related to the number of points and triangles in the mesh to process. We have proposed in the thesis an innovative approach for 3D WebGIS pluglinless visualization, offering tools that bring to the browser a comfortable GP/GPU computing power, and designing a method for irregular meshes parallel simplification allowing to visualize level of details directly in Web browsers. Based on these initial results, it becomes possible to carry all the rich functionalities of desktop GIS clients to Web browsers, on PC as well as mobile phones and tablets
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GILLARD, DIDIER. "Vers l'animation dynamique d'un corps humain virtuel : utilisation de donnees biomedicales 3d." Reims, 1997. http://www.theses.fr/1997REIMS023.
Full textAbstract:
L'augmentation sans cesse croissante des ressources informatiques permet d'envisager desormais la simulation realiste de mouvements d'etres vivants. Dans ce cadre, nous avons choisi de realiser un module d'animation realiste d'un corps humain virtuel utilisant le maximum de donnees et processus reels. Cette these propose de poser les bases necessaires a ce projet. Nous avons, pour cela, developpe un moteur d'animation dynamique de solides rigides poly-articules, base sur les equations de lagrange. L'originalite de ce travail provient du developpement manuel de ces equations pour obtenir un systeme d'equations differentielles du mouvement qui peut etre cree, sans approximation methodologique, a partir d'une description generique d'une scene. L'integration de donnees reelles intervient par l'utilisation des bases de donnees 3d du projet <<<>visible human project<>>>. Nous avons mis au point un algorithme de calcul d'elements inertiels a partir de volume numerique pour lequel la classification des tissus a ete necessaire. Nous presentons la methode de classification que nous avons developpee, ainsi qu'un certain nombre d'outils de traitement et de visualisation volumique necessaires a la manipulation des donnees volumiques.
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Filbois, Alain. "Contributions à la modélisation automatique d'objets polyédriques 3D : extraction des primitives 3D, facettes et segments." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1995. http://www.theses.fr/1995INPL075N.
Full textAbstract:
En étroite collaboration avec un autre doctorant Didier Gemmerle, notre travail de thèse traite de la reconstruction et de la modélisation d'objets à partir d'images de stéréovision trinoculaire. Les données de notre étude sont constituées d'une série d'images stéréoscopiques trinoculaires à niveaux de gris pris par les caméras du robot, la stratégie de ce dernier étant d'effectuer une révolution complète autour de chaque objet à modéliser. À partir de chacun de ces triplets, notre but est d'extraire un ensemble de primitives de modélisation, facettes et segments, puis de fusionner ces ensembles pour obtenir automatiquement le modèle 3D de l'objet. Notre système de modélisation se découpe en trois parties distinctes: le bas niveau, dont le rôle est d'extraire les primitives d'un triplet d'images. Ces primitives constituent la vue 3D. Le moyen niveau, effectuant l'appariement des primitives entre deux vues 3D consécutives. Le haut niveau, fusionnant les informations fournies par les bas et moyen niveaux et reconstruisant le modèle de l'objet. Ce manuscrit décrit la partie bas niveau de notre système. Les moyens et hauts niveaux sont décrits dans la thèse de D. Gemmerle intitulée: contributions à la modélisation d'objets polyédriques 3D: construction du modèle à partir de groupements perceptuels
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Guilhot-Gaudeffroy, Adrien. "Modélisation et score de complexes protéine-ARN." Thesis, Paris 11, 2014. http://www.theses.fr/2014PA112228/document.
Full textAbstract:
Cette thèse présente des résultats dans le domaine de la prédiction d’interactions protéine-ARN. C’est un domaine de recherche très actif, pour lequel la communauté internationale organise régulièrement des compétitions pour évaluer différentes techniques de prédictions in silico d’interactions protéine-protéine et protéine-ARN sur des données benchmarks (CAPRI, Critical Assessment of PRedictedInteractions), par prédiction en aveugle et en temps limité. Dans ce cadre, de nombreuses approches reposant sur des techniques d’apprentissage supervisé ont récemment obtenus de très bons résultats.Nos travaux s’inscrivent dans cette démarche.Nous avons travaillé sur des jeux de données de 120 complexes protéine-ARN extraits de la PRIDB non redondante (Protein-RNA Interface DataBase, banque de données de référence pour les interactions protéine-ARN). La méthodologie de prédiction d'interactions protéine-ARN a aussi été testée sur 40 complexes issus de benchmarks de l'état de l'art et indépendants des complexes de la PRIDB non redondante. Le faible nombre de structures natives et la difficulté de générer in silico des structures identiques à la solution in vivo nous a conduit à mettre en place une stratégie de génération de candidats par perturbation de l’ARN partenaire d’un complexe protéine-ARN natif. Les candidats ainsi obtenus sont considérés comme des conformations presque-natives si elles sont suffisamment proches du natif. Les autres candidats sont des leurres. L’objectif est de pouvoir identifier les presque natifs parmi l’ensemble des candidats potentiels, par apprentissage supervisé d'une fonction de score.Nous avons conçu pour l'évaluation des fonctions de score une méthodologie de validation croisée originale appelée le leave-"one-pdb"-out, où il existe autant de strates que de complexes protéine-ARN et où chaque strate est constituée des candidats générés à partir d'un complexe. L’une des approches présentant les meilleures performances à CAPRI est l’approche RosettaDock, optimisée pour la prédiction d’interactions protéine-protéine. Nous avons étendu la fonction de score native de RosettaDock pour résoudre la problématique protéine-ARN. Pour l'apprentissage de cette fonction de score, nous avons adapté l'algorithme évolutionnaire ROGER (ROC-based Genetic LearnER) à l'apprentissage d'une fonction logistique. Le gain obtenu par rapport à la fonction native est significatif.Nous avons aussi mis au point d'autres modèles basés sur des approches de classifieurs et de métaclassifieurs, qui montrent que des améliorations sont encore possibles.Dans un second temps, nous avons introduit et mis en oeuvre une nouvelle stratégie pour l’évaluation des candidats qui repose sur la notion de prédiction multi-échelle. Un candidat est représenté à la fois au niveau atomique, c'est-à-dire le niveau de représentation le plus détaillé, et au niveau dit “gros-grain”où nous utilisons une représentation géométrique basée sur des diagrammes de Voronoï pour regrouper ensemble plusieurs composants de la protéine ou de l’ARN. L'état de l'art montre que les diagrammes de Voronoï ont déjà permis d'obtenir de bons résultats pour la prédiction d'interactions protéine-protéine. Nous en évaluons donc les performances après avoir adapté le modèle à la prédiction d'interactions protéine-ARN. L’objectif est de pouvoir rapidement identifier la zone d’interaction (épitope) entre la protéine et l’ARN avant d’utiliser l’approche atomique, plus précise,mais plus coûteuse en temps de calcul. L’une des difficultés est alors de pouvoir générer des candidats suffisamment diversifiés. Les résultats obtenus sont prometteurs et ouvrent desperspectives intéressantes. Une réduction du nombre de paramètres impliqués de même qu'une adaptation du modèle de solvant explicite pourraient en améliorer les résultatsMy thesis shows results for the prediction of protein-RNA interactions with machine learning. An international community named CAPRI (Critical Assessment of PRedicted Interactions) regularly assesses in silico methods for the prediction of the interactions between macromolecules. Using blindpredictions within time constraints, protein-protein interactions and more recently protein-RNA interaction prediction techniques are assessed.In a first stage, we worked on curated protein-RNA benchmarks, including 120 3D structures extracted from the non redundant PRIDB (Protein-RNA Interface DataBase). We also tested the protein-RNA prediction method we designed using 40 protein-RNA complexes that were extracted from state-ofthe-art benchmarks and independent from the non redundant PRIDB complexes. Generating candidates identical to the in vivo solution with only a few 3D structures is an issue we tackled by modelling a candidate generation strategy using RNA structure perturbation in the protein-RNAcomplex. Such candidates are either near-native candidates – if they are close enough to the solution– or decoys – if they are too far away. We want to discriminate the near-native candidates from thedecoys. For the evaluation, we performed an original cross-validation process we called leave-”onepdb”-out, where there is one fold per protein-RNA complex and each fold contains the candidates generated using one complex. One of the gold standard approaches participating in the CAPRI experiment as to date is RosettaDock. RosettaDock is originally optimized for protein-proteincomplexes. For the learning step of our scoring function, we adapted and used an evolutionary algorithm called ROGER (ROC-based Genetic LearnER) to learn a logistic function. The results show that our scoring function performs much better than the original RosettaDock scoring function. Thus,we extend RosettaDock to the prediction of protein-RNA interactions. We also evaluated classifier based and metaclassifier-based approaches, which can lead to new improvements with further investigation.In a second stage, we introduced a new way to evaluate candidates using a multi-scale protocol. A candidate is geometrically represented on an atomic level – the most detailed scale – as well as on a coarse-grained level. The coarse-grained level is based on the construction of a Voronoi diagram over the coarse-grained atoms of the 3D structure. Voronoi diagrams already successfully modelled coarsegrained interactions for protein-protein complexes in the past. The idea behind the multi-scale protocolis to first find the interaction patch (epitope) between the protein and the RNA before using the time consuming and yet more precise atomic level. We modelled new scoring terms, as well as new scoring functions to evaluate generated candidates. Results are promising. Reducing the number of parameters involved and optimizing the explicit solvent model may improve the coarse-grained level predictions
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Nérot, Agathe. "Modélisation géométrique du corps humain (externe et interne) à partir des données externes." Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSE1133.
Full textAbstract:
Les modèles humains numériques sont devenus des outils indispensables à l’étude de la posture est du mouvement dans de nombreux domaines de la biomécanique visant des applications en ergonomie ou pour la clinique. Ces modèles intègrent une représentation géométrique de la surface du corps et un squelette filaire interne composé de segments rigides et d’articulations assurant leur mise en mouvement. La personnalisation des mannequins s'effectue d’abord sur les dimensions anthropométriques externes, servant ensuite de données d’entrée à l’ajustement des longueurs des segments du squelette en interne. Si les données externes sont de plus en plus facilement mesurables à l’aide des outils de scanning 3D actuels, l’enjeu scientifique est de pouvoir prédire des points caractéristiques du squelette en interne à partir de données uniquement externes. L’Institut de Biomécanique Humaine Georges Charpak (Arts et Métiers ParisTech) a développé des méthodes de reconstruction des os et de l’enveloppe externe à partir de radiographies biplanes obtenues avec le système basse dose EOS. En s’appuyant sur cette technologie, ces travaux ont permis de proposer de nouvelles relations statistiques externes-internes pour prédire des points du squelette longitudinal, en particulier l’ensemble des centres articulaires du rachis, à partir d’une base de données de 80 sujets. L'application de ce travail pourrait permettre d’améliorer le réalisme des modèles numériques actuels en vue de mener des analyses biomécaniques, principalement en ergonomie, nécessitant des informations dépendant de la position des articulations comme les mesures d’amplitude de mouvement et de charges articulairesDigital human models have become instrumental tools in the analysis of posture and motion in many areas of biomechanics, including ergonomics and clinical settings. These models include a geometric representation of the body surface and an internal linkage composed of rigid segments and joints allowing simulation of human movement. The customization of human models first starts with the adjustment of external anthropometric dimensions, which are then used as input data to the adjustment of internal skeletal segments lengths. While the external data points are more readily measurable using current 3D scanning tools, the scientific challenge is to predict the characteristic points of the internal skeleton from external data only. The Institut de Biomécanique Humaine Georges Charpak (Arts et Métiers ParisTech) has developed 3D reconstruction methods of bone and external envelope from biplanar radiographs obtained from the EOS system (EOS Imaging, Paris), a low radiation dose technology. Using this technology, this work allowed proposing new external-internal statistical relationships to predict points of the longitudinal skeleton, particularly the complete set of spine joint centers, from a database of 80 subjects. The implementation of this work could improve the realism of current digital human models used for biomechanical analysis requiring information of joint center location, such as the estimation of range of motion and joint loading
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St-Pierre, Dave. "Modélisation du corps humain par une approche surfacique et étude de sa variabilité." Mémoire, École de technologie supérieure, 2007. http://espace.etsmtl.ca/605/1/ST%2DPIERRE_Dave.pdf.
Full textAbstract:
L'apparition de nouvelles technologies de numérisation 3D permet le passage de l'anthropométrie traditionnelle à l'anthropométrie 3D. Ce domaine offre de multiples avenues, tel que la conception de vêtements ou d'habitacles de voiture. Avant de pouvoir procéder à une quelconque conception, il faut d'abord trouver une bonne méthode pour modéliser les nuages de points obtenus par les numériseurs 3D. Le projet actuel propose une variante d'une méthode de modélisation utilisant une surface devant prendre la forme du nuage de points. L'approche utilisée permet également d'effectuer adéquatement le remplissage des trous générés par les occlusions du faisceau de lumière projeté par le numériseur.
Deux traitements sont effectués avant l'optimisation afin de faciliter le traitement de l'algorithme de modélisation. Il s'agit d'un alignement des centres de gravité et des systèmes d'axes et d'une normalisation de la hauteur des modèles tout en conservant les diverses proportions des modèles.
L'algorithme utilise un modèle infographique ressemblant à un être humain et procède à l'optimisation de ses sommets pour les faire coïncider avec ceux du modèle numérisé. Les endroits où sont les trous ou les zones pauvres en données sont indiqués à l'algorithme et celui-ci utilise alors la zone correspondante de la surface du modèle infographique pour boucher les trous ou palier au manque de données.
Les résultats obtenus permettent de montrer que l'algorithme de modélisation surfacique offre de très bonnes performances en un temps assez restreint. Certaines difficultés ont toutefois été rencontrées dans l'application des algorithmes d'alignement et de normalisation. Il a été possible de montrer que même si les marqueurs sont nécessaires, une normalisation de la hauteur des modèles améliore de beaucoup les résultats.
Finalement une analyse en composantes principales a été effectuée sur un ensemble de modèles et a permis de déterminer pour des modèles non normalisés que les premiers modes de variation sont la taille et le poids. Par la suite, d'autres variations de la forme apparaissent ainsi que ceux touchant à la posture. Pour des modèles normalisés, la variation de poids, de musculature, de hauteur de l'entrejambe sont observés, mais également la variation de la position des modèles.
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Belkaloul, Amine. "Modélisation des systèmes multi-corps rigides basée sur la méthode des réseaux virtuels." Thesis, Université Laval, 2010. http://www.theses.ulaval.ca/2010/27391/27391.pdf.
Full text
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Dieudonné, Walter. "Modélisation turbulente anisotrope en écoulements compressibles et application aux tuyères à arrière-corps." Poitiers, 2000. http://www.theses.fr/2000POIT2305.
Full textAbstract:
Un vif interet aux tuyeres lineaires a arriere-corps a refait surface pour le remplacement des tuyeres classiques en forme utilisees pour la propulsion des vehicules spatiaux. Bien qu'un ecoulement plus complexe soit genere par les tuyeres a arriere-corps, les gains en efficacite et en resistance structurelle sont attrayants grace a l'adaptation libre des jets propulsifs aux conditions ambiantes. La prediction numerique d'ecoulements complexes a haute vitesse en mecanique des fluides implique en regle generale la modelisation de la turbulence. Dans ce travail de these, une recherche approfondie est proposee sur de recentes avancees de la modelisation de la turbulence tenant compte de la nature anisotrope des contraintes de reynolds. Des methodes numeriques efficaces ont ete developpees et sont utilisees pour la simulation d'ecoulements de complexite croissante. L'etude d'ecoulements sur des cas de plaque plane, couche de cisaillement, canal et tuyere a arriere-corps est realisee pour des configurations bidimensionnelles, axisymetriques et tridimensionnelles. Quoique tres prometteurs et dans certains cas bien adaptes, les recents modeles non lineaires anisotropes souffrent des memes restrictions que les modeles plus standards a cause des hypotheses de base faites dans l'etablissement des equations de navier-stokes moyennees.
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Bournot, Hervé. "Modélisation numérique de la réduction de traînée d'arrière-corps par injection diphasique additionnelle." Aix-Marseille 1, 2004. http://www.theses.fr/2004AIX11058.
Full textAbstract:
Le système de réduction de traînée appelé système "base-bleed" consiste en l'injection d'un gaz dans la zone d'arrière-corps d'engins en vol qui va localement augmenter la pression et permettre un gain de portée. Ce manuscrit présente les travaux qui ont été effectués dans le domaine de la simulation numérique et de la modélisation des écoulements diphasiques réactifs compressibles pour développer un outil permettant la prédiction de la réduction de traînée de culot par effet "base-bleed". Les simulations permettent de décrire correctement les différents régimes d'écoulement qui se mettent en place lorsqu'un écoulement axisymétrique fortement décollé se trouve modifié par la présence d'une injection. Elles contribuent à améliorer la compréhension des mécanismes de transition entre ces régimes, notamment sous l'influence des paramètres débit et température. Enfin, les effets de particules d'aluminium réactives ont été étudiés, celles-ci peuvent améliorer l'efficacité du système.
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Gélard, William. "Modélisation 3D et suivi visuel pour caractériser le phénotype de variétés de tournesol." Thesis, Toulouse 3, 2018. http://www.theses.fr/2018TOU30207/document.
Full textAbstract:
L'augmentation constante de la demande alimentaire et énergétique dans le monde associée au réchauffement et changements climatiques ont poussé les recherches en agronomie vers le développement d'une agriculture plus durable et l'amélioration de la performance des cultures. Pour répondre à ces demandes, les chercheurs ont concentré leurs efforts sur le développement de méthodes de génotypage à haut débit (l'étude de la séquence génomique des plantes) et ont permis aux biologistes d'identifier les génotypes d'une grande quantité de plantes. De plus, comprendre les relations qui lient les génotypes (ADN) aux phénotypes (caractéristiques visuelles) qui évoluent en fonction des conditions d'irrigation, d'illumination ou de température est devenu un enjeu majeur dans la recherche agricole. Alors que les méthodes de génotypage ont été rapidement améliorées et automatisées au cours de la dernière décennie, les méthodes de phénotypage restent manuelles et parfois destructrices. Ces méthodes consistent à mesurer certains paramètres visuels d'une plante telle que : la hauteur de la tige principale, le nombre de feuilles, les angles d'initiation des feuilles ou la surface foliaire et plus important encore, à suivre ces paramètres tout au long de la croissance des plantes. Par conséquent, le nombre de plantes à cultiver est très important et les mesures prennent beaucoup de temps. Avec l'émergence des nouvelles technologies en vision par ordinateur et en robotique, les chercheurs en agronomie y ont vu un intérêt certain en vue d'automatiser la collecte et les mesures des données visuelles sur les plantes. La thèse porte sur la conception, le développement et la validation de traitements haut débit à exécuter automatiquement sur des images acquises sur des plantes de tournesol, en vue d'amplifier les capacités de phénotypage par les chercheurs en agronomie (et ultérieurement les évaluateurs de variétés et les semenciers). L'objectif est la mise au point d'un protocole d'acquisition d'images (en plante isolée) depuis un robot mobile (ou un système d'acquisition autonome) permettant d'améliorer, de moderniser et d'automatiser les méthodes de phénotypage actuelles afin d'aider les chercheurs en agronomie à collecter une grande quantité de données. Motivés par le souhait d'effectuer un phénotypage à haut débit, nous proposons une approche 3D pour extraire automatiquement les caractéristiques visuelles des plantes de tournesol cultivées en pot. Tout d'abord, un nuage de points 3D d'une plante est acquis avec des techniques classiques de Structure-from-Motion. Une étape de segmentation est ensuite effectuée pour extraire la tige principale et les feuilles. Dans le but de suivre les caractéristiques visuelles pendant la croissance des plantes, en particulier, suivre l'expansion foliaire de chaque feuille, une étape de labellisation basée sur le modèle botanique d'une plante est appliquée pour leur affecter une étiquette unique qui ne changera pas avec le temps. Enfin, les caractéristiques visuelles sont extraites et les résultats obtenus sur les plantes de tournesol démontrent l'efficacité de notre méthode et en font une étape encourageante vers le phénotypage haut débitThe constant increasing food and energy demand in the world associated to global warming and climate change issues, pushed the researchs in plant breeding to move towards the improvement of crops performance and development of a more sustainable agriculture. To meet these demands, the effort made by the researchers were focused on the development of high-throughput genotyping methods (i.e., the study of genome sequence of plants) and allowed the biologists to indentified the genotypes of a large amount of plants. Moreover, understanding the relationships that link the genotypes (DNA) to the phenotypes (visual characteristics) that evolve according environmental conditions like: light, water, drought, heat, etc. has become a main issue in agricultural research. While the genotyping methods were rapidly improved and automatized during the last decade, the phenotyping methods remain manual, sometimes destructive and non-replicable. The usual phenotyping methods consist to measure certain visual parameters of a plant such as: main stem heigh, number of leaves, leaf initiation angle or leaf area, but more importantly, be able to follow these parameters along the plant growth. Consequently, the number of plants to harvest is very important and the measurements are extremely time-consuming. The emergence and reliability of new technologies in computer vision and robotic have led the researchers to take an interest in them and to seek how they can be used in plant science. The thesis is focused on the design, development and validation of a high-throughput phenotyping method design for sunflower plant with an eye to amplify phenotyping capacities by Agronomists and Geneticists (and later varieties evaluators and seed producers). The aim is to improve, modernize and automatize the current phenotyping methods as a way to help the plant scientists to collect a large amount of data. Motivated by the wish to perform high-throughput plant phenotyping, we propose a 3D approach to automatically extract visual characteristics of sunflower plants grown in pot. First, a 3D point cloud of a plant is acquired with classical Structure-from-Motion techniques. A segmentation step is then proceeded to retrieve the main stem and the leaves. With the intention of following the visual characteristics during the plant growth, especially, the leaf area expansion rate of each leaf, a labelling step relying on the botanical model of a plant is performed to affect them a unique label that will not change over time. Finally, the visual characteristics are extracted and results obtained on sunflower plants demonstrate the efficiency of our method and make it an encouraging step toward high-throughput plant phenotyping
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Cornu, Tristan. "Modélisation cinématique discrète de la déformation 3D des bassins sédimentaires." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2001. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00745624.
Full textAbstract:
L'ouvrage traite de la déformation 3D des bassins sédimentaires. L'objectif est l'étude de la déformation tectonique, puis son intégration dans la modélisation de bassin pour des calculs de migration d'hydrocarbures. Pour répondre à la complexité des phénomènes, le modèle s'appuie sur des principes cinématiques et l'utilisation d'une méthode discrète, ainsi que sur le développement d'un outil informatique qui autorise une grande diversité dans les mécanismes de déformation pris en compte. La déformation volumique 3D est obtenue à partir de l'étude du comportement de la surface neutre de chaque couche déformée du bassin. L'idée est de déformer la surface neutre de chaque couche, puis de s'appuyer sur ce résultat pour reconstituer la déformation volumique du bassin. L'algorithme intègre trois caractéristiques. La première porte sur l'opérateur mathématique utilisé pour modéliser le plissement par flexion qui est une combinaison de translation des points de la surface neutre et de rotation des segments verticaux rattachés à ces points. Ceci assure la réversibilité de la modélisation. La seconde porte sur l'utilisation d'une approche discrète autorisant une meilleure description de la déformation et permettant de contrôler localement son évolution. La connaissance des variations locales de volume peut devenir un puissant outil d'analyse en géologie structurale et le parfait complément d'une étude de terrain. La troisième concerne la modularité du code développé: le modèle intègre trois mécanismes de déformation, mais l'architecture du code autorise l'insertion future d'autres mécanismes ou une plus forte interaction entre ceux-ci. Le modèle a été validé tout d'abord sur des cas 2D, puis 3D naturels. Ils offrent des résultats satisfaisants d'un point de vue qualitatif. Ils mettent en lumière l'aptitude du modèle à proposer un chemin de déformation géologiquement acceptable, ainsi que sa capacité à contrôler les variations volumiques du bassin au cours de la déformation.
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Gibergues, Natacha. "Modélisation cinématique réversible 3D de structures géologiques plissées et faillées." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00433804.
Full textAbstract:
La modélisation de bassin est un des objectifs majeurs de l'exploration pétrolière. Elle a pour but la compréhension de l'évolution du potentiel pétrolier dans le temps et l'espace. La résolution se fait en deux étapes : une étape inverse qui construit l'évolution de la géométrie dans le temps appelée étape de restauration ; une étape directe qui simule le transfert des fluides au cours des temps géologiques. Dans ce rapport, on résout le problème cinématique réversible par une approche qui consiste à intégrer le plus tôt possible (donc dès le dessin des structures plissées et faillées dans leur état actuel) des critères de compatibilité qui assureront au mieux d'abord (1) la restauration puis (2) la re-déformation de plusieurs blocs chevauchants. Nous utilisons pour cela des règles de trigonométrie et des lois de déplacement simplifiées. Les deux modes de déplacement considérés sont le cisaillement vertical et la flexion, ceux-ci peuvent être utilisés au choix en fonction du type de formation. Dans une première partie, l'idée a été d'améliorer la construction du modèle de faille en introduisant un critère de filetage, qui assure un glissement entre les blocs le long du plan de faille. Dans une seconde partie, le prototype a été validé sur de nombreux cas de complexité géologique croissante, en mode réversible. Ce travail a mis en évidence tout l'intérêt de s'appliquer à améliorer la construction du modèle dès que possible pour le restaurer et le déformer.
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Morot, Kevin. "Intégration et modélisation RF des interconnexions 3D pour l’interposeur photonique." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAT067/document.
Full textAbstract:
L'essor des réseaux de télécommunications à l'échelle mondiale génère un besoin croissant en termes de bande passante et de gestion de l'information. Le traitement de ces données requiert le développement de systèmes complexes, qui associent des fonctionnalités hétérogènes telles que des calculateurs numériques, des fonctions analogiques et des mémoires de stockage. L'approche originale retenue repose sur un degré d'innovation sans précédent dans le domaine de la microélectronique puisqu'elle mêle à la fois des technologies d'intégration 3D et le développement d'une filière photonique sur silicium. Des signaux très rapides (25, 40 ou 60 Gb/s) doivent donc être acheminés à travers les interconnexions 3D que sont le TSV (via traversant le silicium), les µ-bumps (connexions de cuivre entre les puces), les lignes de RDL (redistribution en face arrière) et les bumps qui assurent la communication vers l'extérieur. Il est nécessaire de développer de nouvelles technologies pour interconnecter les circuits à ces vitesses et de les modéliser finement jusqu'à de très hautes fréquences (>50 GHz), au moyen de techniques de caractérisation à développer, pour optimiser leur mode de réalisation. Ce travail de thèse se déroulera dans le cadre d'une collaboration tripartite et sera décomposé en quatre grandes étapes. 1. Spécifications des briques technologiques et de structures de test dédiées à l'évaluation de leurs performances dans le contexte de l'interposer photonique 2. Intégration des circuits de test, composés d'un empilement de puces logiques sur un interposer photonique, et adaptés au domaine fréquentiel visé avec les interconnexions 3D 3. Développement et mise en oeuvre des techniques de caractérisation à très haute fréquence des interconnexions 3D menant à l'extraction des modèles 4. Optimisation des lignes de transmission et des choix technologiques pour un routage efficace dans les architectures photoniques 3DThe worldwide growth of telecommunication networks drives an increasing need in terms of bandwidth and computing management. Data processing requires the development of complex system, which combines both heterogeneous functionalities such as numeric calculator, analog functions and memory storage. The original chosen approach is highly innovative in the field of microelectronics as it combines both 3D technologies and process integration for photonic on silicon. High speed signals (25, 40 or 60 Gb/s) are transmitted within the photonic interposer through 3D interconnects that are TSV (Trough-Silicon-Via), µ-bumps (copper connection in-between dies), RDL (Redistribution Line) and bumps (copper connection to the bottom access). Thereby, it is necessary to develop new technologies and new assemblies to interconnect and route efficiently those high speed circuits. Another challenge is to model them precisely for very high frequencies (>50 GHz), exploiting and developing the best characterization solutions in order to optimize the way to implement them. This PhD work will be performed in the frame of a tripartite collaboration and can be divided into four parts: 1. Specification of the key interconnects building-blocks and their associated test structures required to evaluate their performance in the context of a photonic interposer 2. Integration of the RF test circuits in the context of the stack of high speed logic dies over a photonic interposer using the developed 3D interconnects 3. Characterization of the test structures at very high frequency using dedicated characterization technics and extraction of equivalent models. Comparison with electromagnetic simulation 4. Validation of the technological and integration choices. Optimization of the transmission lines for efficient routing applied to 3D photonic structures
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Scapolan, Raphaël. "Modélisation électromagnétique 3D d'inducteurs multibrins - Développement d'une méthode intégrale parallélisée." Thesis, Grenoble, 2014. http://www.theses.fr/2014GRENI049/document.
Full textAbstract:
Afin de permettre l’utilisation de hautes fréquences dans le domainedu chauffage par induction industriel, l’emploi d’inducteurs multibrins est envisagé.Or, les pertes occasionnées dans ces inducteurs peuvent être importantes etdépendent fortement de leur géométrie interne qui est complexe. Pour faciliter laconception d’inducteurs multibrins à faibles pertes, il est nécessaire d’en comprendrele comportement électromagnétique. Dans cette thèse, nous présentons ledéveloppement d’un logiciel de calcul parallèle dévolu à la modélisation électromagnétique3D d’inducteurs multibrins. Nous décrivons une méthode originale deconstruction de la géométrie des inducteurs. Ce logiciel est basé sur une méthodenumérique de type intégrale ayant l’avantage de ne pas nécessiter le maillage desespaces entre les brins. L’emploi du calcul parallèle est une des grandes forces de celogiciel. Les études réalisées montrent l’impact de la géométrie sur le comportementde ce type d’inducteurIn order to enable to use high frequencies in the domain of the industrialinductive heating, the use of multi-wires inductors is considered. But, lossesoccurring into that inductors can be important and strongly depend on their complexinternal geometry. To facilitate the design of lossless multi-wires inductors, it isnecessary to under stand their electromagnetic behavior. In this thesis, we presentthe development of a software of parallel computation intended to the 3D electromagneticmodeling of multi-wires inductors. We describe an original method ofbuilding of the geometry of that inductors. This software is based on an integralmethod in which the meshing of spaces between the wires is unnecessary. The useof parallel computing is one of the great forces of this software. The studies werealized show the impact of the geometry on the behavior of that type of inductor
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Grimaud, Richard. "Modélisation du comportement non linéaire d'un composite carbone-carbone 3D." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1992. http://www.theses.fr/1992ECDL0039.
Full textAbstract:
Ce travail concerne la modélisation du comportement des matériaux composites tridirectionnels au-delà du domaine linéaire. On interprète cette non-linéarité par une diminution de la rigidité élastique et par l'apparition de déformations résiduelles. On propose alors plusieurs modèles couplant élasticité, plasticité et endommagement qui permettent de reconstituer le comportement mécanique moyen. Nous disposons pour illustrer ces modèles des résultats d'essais de traction hors axes avec décharges élastiques et mesures des déformations transversales d'un composite carbone-carbone. L’intérêt de ce type d'essai est qu'il induit dans les directions d'orthotropie des contraintes de cisaillement. Après quelques généralités sur les matériaux composites tridirectionnels nous développons les bases thermodynamiques et phénoménologiques qui nous ont servi à mettre en place nos modèles. Nous insisterons tout particulièrement sur la description de l'endommagement. Nous présentons ensuite nos deux modèles de comportement (découplé et couple) dans le cadre général des matériaux standards généralisés. Nous terminons enfin par l'identification et à la validation de ces lois sur des essais fournis par la société européenne de propulsion de bordeaux (S. E. P. )