Dissertations / Theses: 'Réalité virtuelle – Logiciels'

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Le, Moulec Gwendal. "Synthèse d'applications de réalité virtuelle à partir de modèles." Thesis, Rennes, INSA, 2018. http://www.theses.fr/2018ISAR0010/document.

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Abstract:

Les pratiques de développement des logiciels de Réalité Virtuelle (RV) ne sont pas optimisées. Ainsi, chaque société utilise ses propres méthodes. L'objectif de la thèse est d'automatiser la production et l'évaluation des logiciels de RV en utilisant des techniques issues de ! 'Ingénierie Dirigée par les Modèles (IDM). Les approches existantes en RV ne permettent pas de tirer parti des points communs que partagent ces logiciels. Ces manques de réutilisation et d'abstraction sont des problèmes connus en !DM, qui propose le concept de Ligne de Produits Logiciels (LPL) pour automatiser la production de logiciels de la même famille par réutilisation de composants communs. Cependant cette approche n'est pas adaptée au développement de logiciels reposant sur un scénario, comme en RV. Nous proposons deux frameworks qui comblent respectivement les manques en IDM et en RV : LPLOS (LPL Orientée Scénario) et LPLRV (LPL pour la RV). LPLOS repose sur un modèle de scénarios qui manipule un modèle de variabilité logicielle (Feature model, FM). Chaque étape du scénario correspond à une configuration du FM. LPLRV repose sur LPLOS. Le scénario supervise la manipulation des objets virtuels, générés automatiquement à partir d'un modèle. Nous avons implémenté ces frameworks au sein d'outils qui ont été essayés sur des exemples et évalués par des utilisateurs cibles. Les résultats soutiennent l'utilisation de ces frameworks pour la production de logiciels reposant sur un scénario
Development practices in Virtual Reality (VR) are not optimized. for example, each company uses its own methods. The goal of this PhD thesis is to automatize development and evaluation of VR software with the use of Model-Driven Engineering (MDE) technics. The existing approaches in VR do not take advantage of software commonalities. Those lacks of reuse and abstraction are known problems in MDE, which proposes the Soflware Product Line (SPL) concept to automatize the production of software belonging to the same family, by reusing common components. However, this approach is not adapted to software based on a scenario, like inVR.We propose two frameworks that respectively address the lacks in MDE and VR : SOSPL (scenario-oriented software product line) and VRSPL (VR SPL). SOSPL is based on a scenario model that handles a software variability model (feature model , FM). Each scenario step matches a configuration of the FM. VRSPL is based on SOSPL. The scenario manages virtual objects manipulation, the objects being generated automatically from a model. We implemented these frameworks inside tools that have been tried on exemples and evaluated by their target users. The results promote the use of these frameworks for producing scenario-based software

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Herviou, David. "La perception visuelle des entités autonomes en réalité virtuelle : Application à la simulation de trafic routier." Brest, 2006. http://www.theses.fr/2006BRES2028.

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Abstract:

L'objet de cette thèse est de montrer l'intérêt de la réalité virtuelle dans la réalisation d'outils permettant l'apprentissage de comportements de sécurité sur la route. Le principe de ces outils est d'immerger les élèves dans un trafic routier virtuel réaliste et de donner aux formateurs la possibilité d'utiliser les situations auxquelles sont confrontées les élèves et leurs réaction afin de transmettre les connaissances liées à la conduite. Nous proposons pour cela un système logiciel reposant sur deux hypothèses fondamentales :- le contrôle que les élèves ont sur leur véhicule fait abstraction des gestes techniques. Les élèves peuvent alors se concentrer sur l'apprentissage de comportements, en particulier les prises d'informations et de décisions ; - le trafic routier est modélisé selon une approche microscopique. Chaque conducteur est représenté par un acteur virtuel autonome capable de percevoir son environnement et de prendre des décisions basées sur un code de la route simplifié. Un modèle procédural de conducteur, spécifique à la représentation d'un trafic est proposé. Un conducteur est alors considéré comme étant un ensemble de tâches de conduite (enchaînement d'actions, de prises d'informations et de décisions pour une situation donnée). Étant donné l'importance de la prise d'informations dans la conduite, l'accent a été mis sur la modélisation de la perception des conducteurs virtuels autonomes (focalisation, mémorisation,. . . ). Un prototype a été réalisé. Il permet de simuler en temps réel des trafics routiers contenant plus de cinquante véhicules et de confronter des élèves à une grande variété de situations. Deux séries d'expérimentations ont été menés afin de montrer la validité et l'intérêt des principes de modélisation évoqués ci-dessus ; tant en ce qui concerne les aspects pédagogiques que la crédibilité des trafics simulés
The purpose of this thesis is to show the relevance of virtual reality for the creation of tools that help the learning of safe behavior on road. These tools are based on the immersion of learners inside a credible virtual traffic road in which they encounter a wide panel of situations. The teacher uses these situations to explain and make the student acquire knowledge on driving. Thereby, we propose a software system that lies on two fundamental assumptions : - leaners control their virtual car in an abstract manner : they don't have to do and learn technical gestures. Learners can concentrate themselves only on learning how to behave in specific visual strategies and decisions ;- traffic road is modelled following a microscopic approach. Each driver is consider as a set of driving tasks (chronological sequence of actions, visual clue acquisition and decisions in a given situation). Due to the importance of retreiving visual informations while driving, this work was focused on the modeling of virtual drivers' visual perception (focus of attention, memorizing, visual routines. . . ). A prototype has been achieved. It enables to simulate, in real time, traffic road up to fifty vehicles and makes learners face a wide varieties of situations. Two series of experimentations have been conducted to show the validity and the relevance of the modeling principle exposed above. These experimentations concern the pedagogical aspect of the software and the credibility of the generated traffic road

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Varadaradjou, Eric. "Communication Améliorée dans un monde virtuel." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2007. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00004077.

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Abstract:

Cette recherche s'inscrit à la croisée des chemins de la réalité virtuelle et de l'intelligence artificielle. Elle concerne la communication. Considérons deux humains évoluant dans un même monde virtuel et communiquant à ce sujet. Deux questions se posent : Quelles sont les caractéristiques spécifiques de la communication dans un monde virtuel ? Quelles améliorations de la communication sont réalisables grâce au virtuel? Les améliorations envisagées portent sur la communication à travers : les interlocuteurs : deux humains connectés à un monde virtuel, ou un humain communiquant avec son avatar; le contenu des actes de communication; les modalités utilisées. Cette recherche se situe dans la droite ligne des travaux précurseurs de P. Nugues qui a réalisé le système de navigation Ulysse permettant à un humain de communiquer dans un monde virtuel avec son avatar par le biais d'un agent conversationnel. Notre approche poursuit cette démarche en étendant : le type de communication : entre deux humains; les modalités utilisées : complémentarité entre la modalité textuelle et la modalité déictique. Concernant la communication entre humains, nous étudions les apports d'un agent conversationnel qui assiste le dialogue entre les interlocuteurs en y apportant ses compétences en termes d'informations relatives au monde virtuel. Ces apports permettent par exemple de : détecter, montrer puis lever des ambiguïtés éventuelles apparaissant dans un acte de communication, par l'apport d'informations contextuelles; assister, augmenter, automatiser la réalisation d'une requête. Le manuscrit débute par une synthèse des différents modèles de communication. Il se poursuit par une analyse de modes de communication présents dans les mondes virtuels. Puis nous proposons un ensemble de fonctionnalités qui peuvent enrichir la communication en utilisant les possibilités apportées par le virtuel. Enfin nous décrivons et discutons de l'implémentation de ces fonctionnalités ainsi que celles de l'agent conversationnel au sein de l'environnement VREng développé à l'ENST sous la direction de P. Dax.

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Bouville, Rozenn. "Interopérabilité des environnements virtuels 3 D : modèle de réconciliation des contenus et des composants logiciels." Rennes, INSA, 2012. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00909107.

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Abstract:

Les environnements virtuels 3D sont aujourd'hui utilisés dans de nombreux domaines et couvrent de multiples usages qui vont du divertissement à l'apprentissage en passant par la conception pour l'industrie. Si leur nombre ne cesse de croître chaque année, un problème récurrent freine leur adoption et leur diffusion. Il est en effet aujourd'hui très difficile d'importer des données dans un environnement virtuel autre que celui pour lequel ces données ont été créées. Ceci entraîne de nombreux autres problèmes qui ralentissent la création d'environnements virtuels 3D, augmente leur coût de production et limite leur accès aux utilisateurs. Nous présentons ici une solution qui se propose de réconcilier les modèles existants et à venir de façon à rendre interopérables les contenus et les composants logiciels des environnements virtuels 3D. Cette solution repose sur deux éléments complémentaires: une architecture logicielle et un modèle de conteneur de formats 3D. Nous avons appelé notre système l'adaptateur de graphes de scène ou SGA. Il s'agit d'une architecture générique et modulaire qui permet le chargement de plusieurs formats 3D dans la plupart des composants logiciels des environnements virtuels 3D. Le SGA a non seulement pour rôle d'adapter tous les graphes de scène encodés dans les fichiers 3D en graphes de scène pour les composants qui sont utilisés par l'environnement virtuel mais également de gérer la synchronisation de ces graphes de scène au cours du déroulement de l'application de l'environnement virtuel. Nous avons réalisé une implémentation de cette architecture ainsi que plusieurs instanciations qui permettent le chargement de fichiers au format X3D et COLLADA dans une application dont le rendu se base sur le moteur de rendu graphique Ogre3D et le moteur physique Bullet. Ceci nous a permis de démontrer la faisabilité de cette solution et d'évaluer ses performances. Notre modèle de conteneur de formats 3D permet non seulement de composer des scènes faites à partir des plusieurs fichiers 3D mais aussi de combiner leurs fonctionnalités et de les faire interagir dans l'environnement virtuel. Ce modèle est appelé 3DFC pour conteneur de fichiers 3D et il repose sur le système du SGA pour l'adaptation des graphes de scène encapsulés dans les fichiers référencés par le conteneur. Nous avons réalisé une instanciation pour le modèle 3DFC que nous avons intégrée à notre implémentation du SGA. Nous avons ainsi pu mixer dans une même scène des modèles X3D et COLLADA et combiner les fonctionnalités d'interactions offertes par X3D avec les propriétés physiques autorisées dans COLLADA
3D virtual environments are used in several domains and cover many usages from entertainment to learning through computer-aided design for industrials. Even if they grow in number each year, a remaining problem impedes their adoption and distribution. It is indeed very difficult to import data into a virtual environment other than the one it has been designed for. This situation leads to several other problems that impede the creation of new virtual environment, increase their production cost and restrict user access. Here, we present a solution that proposes reconciliation of existing and coming models in order to make 3D virtual environments contents and software components interoperables. This solution relies on two complementary elements: a software architecture and a 3D file container model. We called our system the SGA for Scene Graph Adapter. It is a generic and modular architecture which allows the loading of several 3D formats in most 3D virtual environments software components. The SGA not only adapts scene graphs encoded in 3D files into scene graphs used by rendering software components but also manages the synchronization between the involved scene graphs during the running of the application of a 3D virtual environment. We have made an implementation of this architecture as well as several instantiations that allows the loading of X3D and COLLADA files into an application which relies on the Ogre3D rendering engine and the Bullet physics engine. It allows us to demonstrate the feasibility of our solution and also to assess its performances. Our 3D file container makes it possible not only to compose 3D scenes made of several 3D files but also to combine their features as well as make them interact in the rendered environment. This model has been called 3DFC for 3D File Container and it relies on the SGA for the adaptation of the encapsulated scene graphs from the referenced files. We have made an instantiation for 3DFC that has been integrated into our SGA implementation. Thus, we are able to mix X3D and COLLADA models in a single scene and to combine interaction features provided by X3D with physics properties allowed by COLLADA

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Ullah, Sehat. "Multi-modal assistance for collaborative 3D interaction : study and analysis of performance in collaborative work." Thesis, Evry-Val d'Essonne, 2011. http://www.theses.fr/2011EVRY0003.

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Abstract:

Les progrès récents dans le domaine de l'infographie et la capacité des ordinateurs personnels de rendre les scènes 3D réalistes ont permis de développer des environnements virtuels dans lesquels plusieurs utilisateurs peuvent co-exister et travailler ensemble pour atteindre un objectif commun. Ces environnements sont appelés Environnements Virtuels Collaboratifs (EVCs). Les applications potentielles des EVCs sont dans les domaines militaire, médical, l'assemblage, la conception assistée par ordinateur, la téléopération, l'éducation, les jeux et les réseaux sociaux. Un des problèmes liés aux EVCs est la faible connaissance des utilisateurs concernant l'état, les actions et les intentions de leur(s) collaborateur(s). Ceci réduit non seulement la performance collective, mais conduit également à des résultats non satisfaisants. En outre, les tâches collaboratives ou coopératives réalisées sans aide ou assistance, sont plus difficiles et plus sujettes aux erreurs. Dans ce travail de thèse, nous étudions l'influence de guides multi-modaux sur la performance des utilisateurs lors de tâches collaboratives en environnement virtuel (EV). Nous proposons un certain nombre de guides basés sur les modalités visuelle, auditive et haptique. Dans ce contexte, nous étudions leur qualité de guidage et examinons leur influence sur l'awareness, la co-présence et la coordination des utilisateurs pendant la réalisation des tâches. A cette fin, nous avons développé une architecture logicielle qui permet la collaboration de deux (peut être étendue a plusieurs utilisateurs) utilisateurs (distribués ou co-localisés). En utilisant cette architecture, nous avons développé des applications qui non seulement permettent un travail collaboratif, mais fournissent aussi des assistances multi-modales aux utilisateurs. Le travail de collaboration soutenus par ces applications comprend des tâches de type "Peg-in-hole", de télé-manipulation coopérative via deux robots, de télé-guidage pour l'écriture ou le dessin. Afin d'évaluer la pertinence et l'influence des guides proposés, une série d'expériences a été effectuée au LISA (Laboratoire d'Ingénierie et Systèmes Automatisés) à l'Université d'Angers et au Laboratoire IBISC (Informatique, Biologie Intégrative et Systèmes Complexes) d'Evry. Dans ces expériences, les utilisateurs ont été invités à effectuer des tâches variées, dans des conditions différentes (avec et sans guides). L'analyse a été effectuée sur la base du temps de réalisation des tâches, des erreurs et de l'apprentissage des utilisateurs. Pour les évaluations subjectives des questionnaires ont été utilisés. Ce travail contribue de manière significative au développement de systèmes collaboratifs pour la téléopération, la simulation d'assemblage, l'apprentissage de gestes techniques, la rééducation, la conception assistée par ordinateur et le divertissement
The recent advancement in the field oh high quality computer graphics and the capability of inexpensive computers to render realistic 3D scenes have made it possible to develop virtual environments where two more users can co-exist and work collaboratively to achieve a common goal. Such environments are called Collaborative Virtual Environnment (CVEs). The potential application domains of CVEs are many, such as military, medical, assembling, computer aided designing, teleoperation, education, games and social networks etc.. One of the problems related to CVEs is the user's low level of awareness about the status, actions and intentions of his/her collaborator, which not only reduces user's performance but also leads to non satisfactory results. In addition, collaborative tasks without using any proper computer generated assistance are very difficult to perform and are more prone to errors. The basic theme of this thesis is to provide assistance in collaborative 3D interactiion in CVEs. In this context, we study and develop the concept of multimodal (audio, visual and haptic) assistance of a user or group of users. Our study focuses on how we can assist users to collaboratively interact with the entities of CVEs. We propose here to study and analyze the contribution of multimodal assistance in collaborative (synchronous and asynchronous) interaction with objects in the virtual environment. Indeed, we propose and implement various multimodal virtual guides. Theses guides are evaluated through a series of experiments where selection/manipulation task is carried out by users both in synchronous and asynchronous mode. The experiments were carried out in LISA (Laboratoire d'Ingénierie et Systèmes Automatisés) lat at University of Angers and IBISC (Informatique, Biologie Intégrative et Systèmes complexes) lab at University of Evry. In these experiments users were asked to perform a task under various conditions (with and without guides). Analysis was done on the basis of task completion time, errors and users' learning. For subjective evaluations questionnaires were used. The findings of this research work can contribute to the development of collaborative systems for teleopreation, assembly tasks, e-learning, rehabilitation, computer aided design and entertainment

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Siabato, Manuel. "Les nouvelles interfaces et les nouveaux outils de la 3D en temps réel : enjeux sociaux, économiques et artistiques." Toulouse 2, 2010. http://www.theses.fr/2010TOU20052.

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Abstract:

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

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Wonner, Jonathan. "Aide à la sélection de cibles pour des environnements de réalité virtuelle." Thesis, Strasbourg, 2013. http://www.theses.fr/2013STRAD041/document.

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Abstract:

La sélection d'entités est une des tâches courantes et fondamentales de l'interaction. En environnement de réalité virtuelle, cette tâche s'effectue dans les trois dimensions, mais s'accompagne de difficultés inhérentes à ces environnements, comme une mauvaise perception de la profondeur. Des techniques existent pour pallier ces obstacles. Nous présentons trois nouvelles méthodes améliorant les performances de l'utilisateur durant les différentes étapes du processus de sélection. Le principe du Ring Concept permet de localiser des objets non visibles dans la scène. La technique Starfish guide le mouvement de l'utilisateur vers sa cible. Enfin, l'algorithme SPEED prédit le point d'arrivée d'un mouvement de sélection
Selection is one of the most current and fundamental interaction tasks. In a virtual reality environment, this task is performed in the three dimensions, but is accompanied by difficulties inherent in these environments, such as poor depth perception. Several techniques exist to overcome these obstacles. We present three new methods for improving the performance of the user during the various phases of the selection process. The Ring Concept principle can locate non-visible objects in the scene. The Starfish technique guides the movement of the user to the target. Finally, the SPEED algorithm predicts the endpoint of a selection movement

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Drolet, Frédéric. "Cohérence et synchronisation dans un environnement virtuel multi-sensoriel réparti." Thesis, Université Laval, 2008. http://www.theses.ulaval.ca/2008/25659/25659.pdf.

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Boustila, Sabah. "Conception et évaluation d'un outil de revue de projet architectural en réalité virtuelle : problématique de la perception des distances en environnement virtuel." Thesis, Strasbourg, 2016. http://www.theses.fr/2016STRAD021/document.

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Abstract:

La réalité virtuelle (RV) va révolutionner de nombreux domaines comme le domaine médical, industriel, architectural, etc. C'est devenu un élément important dans la phase de développement d'une solution, notamment dans le domaine architectural. Que ce soit pour la commercialisation ou la revue de projet, la RV permet de faire des visites virtuelles de maisons visualisées à l'échelle réelle en environnement virtuel (EV). Aujourd'hui, l'architecte dispose d'un véritable outil de commercialisation en proposant aux acheteurs potentiels des visites virtuelles de maisons. Lors de ces visites virtuelles, le client peut avoir une idée de la maison. Avec la visualisation à l'échelle 1:1 le client a la possibilité d'explorer la maison et peut ainsi se projeter plus facilement dans la maison pour prendre plus facilement des décisions. L'espoir est que cette visite virtuelle puisse conduire plus rapidement à une signature de précontrat. Par ailleurs, lors du processus de conception, l'architecte peut effectuer une revue de projet en EV avec le client afin de le guider dans ses choix et d'affiner le recueil des besoins. À l'issue de cette revue, ensemble, ils valident le plan de la maison en termes de taille et d'agencement des pièces, de position des fenêtres, etc. Par conséquent, la RV permet un gain de temps et d'argent considérable aux architectes. Les décisions prises en EV sont généralement basées sur la perception des distances et des volumes. Par conséquent, l’efficacité des décisions prises dépend de la capacité des visiteurs à porter un jugement sans biais sur ce qu’ils voient dans l’EV par rapport à l’environnement réel correspondant. Plusieurs études ont montré que l'estimation des distances en EV est différente de l'estimation en environnement réel. De multiples facteurs peuvent être à l'origine de ce problème, comme le dispositif d'affichage, le champ de vision restreint, la qualité graphique, etc. Malgré les différentes études consacrées à cette problématique, les causes de ce phénomène restent diverses et mal identifiées. Notre travail s'inscrit dans le cadre d'un projet architectural : le projet CIMBEES. Ce projet vise à intégrer la RV dans le processus de vente/achat et de conception au travers de la visite virtuelle et de la revue de projet en EV. Notre travail consiste à concevoir et à évaluer l'outil de revue de projet architectural en EV. La phase de conception consiste à proposer un outil de revue de projet permettant la visualisation des maquettes numériques à l'échelle réelle et offrant une interaction qui répond aux besoins des architectes. Au cours de cette phase nous avons développé un outil de revue de projet et nous avons modélisé les maquettes numériques nécessaires à partir de plans réels de maison.Dans la phase d'évaluation de l'outil de revue de projet architectural, nous nous sommes intéressés à la problématique de la perception des distances en EV. L'objectif de cette évaluation est d'identifier et d'étudier les facteurs les plus importants pour l'outil afin de proposer des paramètres adaptés à notre contexte applicatif (les visites virtuelles). Pour ce faire, nous avons effectué une étude expérimentale qui porte sur l'étude de l'influence de trois facteurs sur la perception des distances : 1) le profil cognitif des utilisateurs, 2) le contexte environnemental et 3) la vitesse de navigation [...]
Virtual reality (VR) will revolutionize many fields such as medicine, industry, architecture, etc. It has become an important element in the development of a solution, particularly in the architectural field. Whether for marketing or project review, VR allows virtual visits of homes in virtual environment (VE) at real scale. Today, the architect has a real marketing tool by providing to potential customer virtual visits of homes. During these virtual visits, the customer can get an idea of the house. With the visualization at scale 1: 1, the customer has the opportunity to explore the house and he can easier project himself into the house to take decisions more easily. The hope is that, this virtual visit would more quickly lead to a signing agreement.Furthermore, during the design process, the architect can make a project review in VE with customer to guide his choices and refine the collection of needs. Following this review, together, they validate the plan of the house in terms of size and layout of rooms, window position, etc. Therefore, the VR allows considerable time and money saving for architects. Decisions taken in VE are generally based on the perception of distances and volumes. Therefore, the effectiveness of the decisions depends on the ability of customers to make judgments about what they see in the VE similar to the judgments they would have made in the corresponding real environment. Several studies have shown that the estimation of distances in VE is different from the estimation in real environment. Several factors can be the source of this problem such as the display device, the limited field of view, graphical quality, etc. Despite these studies, factors that cause this phenomenon remain unclear, and diverse. Our work is part of an architectural project: CIMBEES project. This project aims to integrate VR in the process of selling / buying and of the design through virtual visits and project review in VE. Our work is to design and evaluate architectural project review tool. The design stage is to suggest a project review tool for the visualization of digital mockups at real scale in VE and providing interaction that meets the needs of architects. During this stage we developed a project review tool and we modeled necessary digital mockups from real house plans. In the evaluation stage of the architectural project review tool, we were interested at the problem of the perception of distances in VE. The aim of this evaluation is to identify and to study the most important factors for the tool, to propose suitable parameters for our application context (virtual visits). To do this, we conducted an experimental study that focuses on the study of the influence of three factors on the perception of distances: 1) the cognitive profile of users, 2) the environmental context and 3) the speed of navigation. [...]

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Allaoui, Ali. "Introduction de processus de conception pour la modélisation interactive de modèles physiques particulaires 3D complexes dans l'environnement Mimesis." Phd thesis, Grenoble, 2010. http://www.theses.fr/2010GRENS026.

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Abstract:

Le modèle physique masses-interactions pour la synthèse du mouvement visuel ou la modélisation de scènes virtuelles animées interactives, et en particulier le formalisme CORDIS-ANIMA généralisant son principe grâce à son haut degré de modularité, est aujourd'hui apprécié pour la qualité et la très grande variété de phénomènes qu'il permet d'obtenir. Cependant, cette richesse ne peut être utilisée dans toute sa complexité sans un outil de conception de modèles qui le met au centre du processus de création, et qui ouvre au maximum les possibilités tout en respectant ses principes. Pour cela, l'environnement de modélisation - constitué de tous les moyens donnés à l'utilisateur pour construire, paramétrer, habiller et simuler un réseau CORDIS-ANIMA - est déterminant dans les possibilités créatrices de l'utilisateur. Partant des outils précédents de modélisation, notre travail consiste à les étendre par des fonctionnalités évoluées permettant de franchir un saut qualitatif vers la création de modèles complexes. Pour ce faire, nous nous sommes appuyés sur l'organisation du processus de modélisation physique modulaire en 5 phases : pré-structuration qualitative, pré-structuration quantitative, conditions initiales, habillage pour le rendu visuel, et simulation. Pour chacune des quatre premières phases, nous avons été amenés à examiner trois types de fonctionnalités critiques dans la modélisation physique : 1. Proposer deux styles de représentations complémentaires pour la conception et la manipulation de modèles - la représentation langagière et la représentation graphique - de manière à tirer parti des avantages de chacune, ainsi que de leur combinaison. Ce point est essentiel dans la manipulation de réseaux CORDIS-ANIMA très complexes. 2. Proposer des fonctionnalités permettant de franchir un pas dans la spécification des conditions initiales, phase critique dans la modélisation physique. Nous proposons en particulier des fonctionnalités pour la transformation au sein du système masses-interactions de propriétés spatiales en provenance de modeleurs orientés géométrie. Ce point pose la question plus générale de la compatibilité entre modélisation de propriétés géométriques et de propriétés physiques. 3. Etendre les possibilités de modélisation en permettant l'intégration de la modification paramétrique en ligne, autre point critique pour la modélisation physique, puisqu'il permet d'introduire des modifications non linéaires en ligne. Ces nouvelles fonctionnalités sont à la base du nouvel outil MIMESIS V, et tracent une voie vers un outil interactif complet pour la modélisation physique particulaire masses-interactions
The physically-based model of mass-interactions for visual motion synthesis or interactive animated virtual scenes, and in particular the CORDIS-ANIMA formalism, is appreciated today for the quality and the great diversity of phenomena it can produce. However, this richness cannot be exploited in all its complexity without a conception tool that puts it in the center of the creation process, and therefore opens widely its potentialities while maintaining its principles. For this, the modelisation environment - constituted by all possible means for the user to create, parametrize and simulate a CORDIS-ANIMA network - is decisive for the development of user's creative possibilities. Given the previous modelisation tools, our work consists in extending them with advanced functionalities allowing to cross a qualitative threshold towards the creation of complex models. We based our work on the organization of the modeling process in five phases : qualitative prestructuration, quantitative prestructuration, initial state, coating for the visual rendering, and simulation. For each of the first four phases, we examined three types of critical functionalities in physically-based modeling : 1. Proposing two complementary styles of representation for the conception and the manipulation of the models, a language-based representation and a graphical one, in order to benefit from each's advantages and of these coming from their combination. This point is essential for the manipulation of very complex CORDIS-ANIMA networks. 2. Proposing functionalities for advanced specifications of the initial state, a critical phase in physical modeling. We propose in particular functionalities for the transformation inside the mass-interaction system of spatial properties stemming from geometry oriented modelers. This point raises a more general question about the compatibility between geometrical properties and physical properties. 3. Extending the modelisation possibilities by integrating the online modification of physical parameters, another critical point in physically-based modeling, as it allows to introduce online non linear modifications. These new functionalities are the basis of the new tool MIMESIS V, and draw the path towards a complete interactive tool for physically-based modeling using mass-interactions networks

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Bennes, Lionel. "Vers une méthodologie de développement d'outils de réalité virtuelle pour faciliter la convergence métiers en conception de produits centrée sur l'homme." Phd thesis, Université de Technologie de Belfort-Montbeliard, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00931376.

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Abstract:

La conception concourante de produits matériels centrée sur l'homme est basée sur une collaboration entre le concepteur mécanicien, l'ergonome et le designer industriel. Cette collaboration souvent difficile peut être facilitée par l'utilisation d'objets intermédiaires de conception, tels que la Réalité Virtuelle (RV). Néanmoins, bien que largement utilisée dans l'industrie, la RV souffre d'un déficit d'acceptation de la part des concepteurs de produits. Dans le cadre de ces travaux, nous proposons d'utiliser la RV sous la forme d'outils immersifs d'assistance à la convergence multidisciplinaire développés selon une démarche anthropocentrée en fonction des besoins spécifiques à chaque projet de conception de produits. Afin d'optimiser les délais de développement, nous proposons une méthodologie de conception d'applications immersive dédiée : la méthodologie ASAP(As Soon As Possible). Une première série expérimentale a été conduite dans le cadre de contrats industriels d'études et de recherche afin de valider la faisabilité de la méthodologie et l'efficacité des outils développés.Une deuxième série expérimentale a été effectuée sur plus de 50 sujets dans le cadre de projets, cette fois, pédagogiques qui ont nécessité le développement de 12 applications. Elle a permis de valider quantitativement l'influence des outils immersifs sur l'efficacité perçue des phases de convergence interdisciplinaires ainsi que l'influence de l'approche proposée sur l'acceptation de la RV par les concepteurs de produits. Ces travaux de thèse présentent une première approche qui, selon nous, permettra à terme, de faire évoluer l'usage de la RV vers une intégration plus forte au sein des processus de conception de produits avec, par exemple, une plus large utilisation des applications immersives de modélisation 3D, réelles sources d'innovation.

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Bouville, Rozenn. "Interopérabilité des environnements virtuels 3D : modèle de réconciliation des contenus et des composants logiciels." Phd thesis, INSA de Rennes, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00909107.

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Abstract:

Les environnements virtuels 3D sont aujourd'hui utilisés dans de nombreux domaines et couvrent de multiples usages qui vont du divertissement à l'apprentissage en passant par la conception pour l'industrie. Si leur nombre ne cesse de croître chaque année, un problème récurrent freine leur adoption et leur diffusion. Il est en effet aujourd'hui très difficile d'importer des données dans un environnement virtuel autre que celui pour lequel ces données ont été créées. Ceci entraîne de nombreux autres problèmes qui ralentissent la création d'environnements virtuels 3D, augmente leur coût de production et limite leur accès aux utilisateurs. Nous présentons ici une solution qui se propose de réconcilier les modèles existants et à venir de façon à rendre interopérables les contenus et les composants logiciels des environnements virtuels 3D. Cette solution repose sur deux éléments complémentaires: une architecture logicielle et un modèle de conteneur de formats 3D. Nous avons appelé notre système l'adaptateur de graphes de scène ou SGA. Il s'agit d'une architecture générique et modulaire qui permet le chargement de plusieurs formats 3D dans la plupart des composants logiciels des environnements virtuels 3D. Le SGA a non seulement pour rôle d'adapter tous les graphes de scène encodés dans les fichiers 3D en graphes de scène pour les composants qui sont utilisés par l'environnement virtuel mais également de gérer la synchronisation de ces graphes de scène au cours du déroulement de l'application de l'environnement virtuel. Nous avons réalisé une implémentation de cette architecture ainsi que plusieurs instanciations qui permettent le chargement de fichiers au format X3D et COLLADA dans une application dont le rendu se base sur le moteur de rendu graphique Ogre3D et le moteur physique Bullet. Ceci nous a permis de démontrer la faisabilité de cette solution et d'évaluer ses performances. Notre modèle de conteneur de formats 3D permet non seulement de composer des scènes faites à partir des plusieurs fichiers 3D mais aussi de combiner leurs fonctionnalités et de les faire interagir dans l'environnement virtuel. Ce modèle est appelé 3DFC pour conteneur de fichiers 3D et il repose sur le système du SGA pour l'adaptation des graphes de scène encapsulés dans les fichiers référencés par le conteneur. Nous avons réalisé une instanciation pour le modèle 3DFC que nous avons intégrée à notre implémentation du SGA. Nous avons ainsi pu mixer dans une même scène des modèles X3D et COLLADA et combiner les fonctionnalités d'interactions offertes par X3D avec les propriétés physiques autorisées dans COLLADA.

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Casarin, Julien. "Proposition d'un protocole web pour la collaboration multi-support en environnement 3D : UMI3D." Thesis, Strasbourg, 2019. http://www.theses.fr/2019STRAD031.

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Abstract:

Les récentes avancées technologiques dans les domaines de la Réalité Virtuelle (RV) et de la Réalité Augmentée (RA) ont donné naissance à un ensemble varié de supports permettant, de visualiser des médias 3D, et d'interagir avec eux. Cette grande diversité d'outils, permettant de manipuler le contenu 3D, apporte des perspectives nouvelles pour le support du travail collaboratif par la RA et la RV. En effet, le travail collaboratif implique couramment des acteurs ayant des métiers et des rôles différents. Leurs besoins en termes de visualisation, et surtout d'interaction avec le contenu 3D sont donc différents. S’il existe aujourd'hui des outils permettant la conception d’expériences collaboratives multi-supports, ceux-ci demandent aux concepteurs de médias 3D une expertise importante en développement d’applications de RV/RA. Ils doivent d'une part connaître les bonnes pratiques de conception propres à chaque support. Il faut d'autre part que les concepteurs aient une certaine expérience en développement d'interfaces plastiques. Si ce n'est pas le cas, une application différente est nécessaire pour chaque support.Le point de vue défendu dans cette thèse est qu'une nouvelle architecture des applications collaboratives en RV/RA est nécessaire de sorte à permettre leur conception sans connaissance par les développeurs des spécificités des supports. Après avoir présenté les outils existants pour créer des applications multi-supports en RV/RA, nous proposons une nouvelle architecture des applications 3D. Cette architecture sépare le média 3D du dispositif utilisateur. Pour permettre la communication entre le média et les différents supports, nous introduisons le protocole web UMI3D qui permet au dispositif de se connecter, grâce à un navigateur, à tout média 3D utilisant ce protocole. Le navigateur permet d'une part, le chargement du contenu 3D du média, et génère d'autre part dynamiquement une interface utilisateur ayant une ergonomie adaptée au support. Cette interface utilisateur permet la réalisation par l'utilisateur de contrats d'interaction établis par le média grâce au protocole. Le principal apport de la méthode de conception des médias 3D proposée est de ne pas demander au concepteur du média de compétences techniques spécifiques aux dispositifs de RV/RA. Par ailleurs, dans le cas où les navigateurs UMI3D sont existants pour les dispositifs utilisés, la conception d'un média 3D multi-support demande le même effort de développement que la conception d'une application 3D mono-support
Recent technological advances in the fields of Virtual Reality (VR) and Augmented Reality (RA) provide a new infrastructure for the visualization of 3D media, and to interact with them. This diversity of tools, allowing to manipulate 3D content, brings new perspectives for the support of cooperative work by AR and VR. Indeed, collaborative work involves actors with different roles and trades. Their needs in terms of visualization, and especially of interaction with 3D content are therefore different. If there are nowadays tools allowing the design of collaborative experiences for multiple devices, these tools require designers to have significant expertise in developing AR/VR applications. First, they must be aware of the design best-practices for each device. Second, the designers must have some experience in developing plastic interfaces. If it is not the case, designing a different application is needed for each device. The point of view we defend in this thesis is that a new architecture is needed for collaborative AR/VR applications to allow their conception without to enquire the developers to have a knowledge of each device specificities. After presenting the existing tools for creating AR/VR applications for multiple devices, we propose a new architecture for 3D applications. This architecture separates the 3D media from the user device. To allow communication between the media and the different devices, we introduce the UMI3D web protocol which allows the device to connect to any 3D media using a UMI3D browser. The browser allows the loading of 3D content from the media, and dynamically generates an adapted user interface for a given device. This user interface allows the user to draw up interaction contracts established by the media using the protocol. The main contribution of the proposed 3D media architecture is to avoid asking the media designer for technical skills about specific AR/VR devices. Furthermore, in the case where UMI3D browsers are existing for the devices used, the design of a cross-devices 3D media requires the same development effort as the design of a single-device 3D application

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Torki, Samir. "Entités autonomes en environnements virtuels distribués." Toulouse 3, 2008. http://thesesups.ups-tlse.fr/389/.

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Abstract:

De plus en plus d'environnements virtuels distribués (EVD) intègrent des entités autonomes gérées par l'ordinateur afin de proposer des environnements densément peuplés. Néanmoins, ces EVD se basent essentiellement sur des entités aux comportements statiques peu sensibles aux limitations de la bande passante, à la perte de messages, à la latence ou à la gigue. Dans ce contexte, les travaux présentés portent sur la simulation d'entités autonomes adaptatives au sein d'EVD basés sur la High Level Architecture. Ils établissent d'abord certaines problématiques liées aux effets de la distribution sur l'émergence de comportements complexes. Une approche par zones de gestion est ensuite proposée afin de minimiser ces effets en réduisant le nombre d'interactions reposant sur des échanges par le réseau. Dans le cadre d'une réduction de ces échanges, les travaux réalisés ont également mené à la définition d'une optimisation de l'algorithme de dead reckoning par des systèmes de classeurs
For several years, distributed virtual environments (DVEs) have been increasingly popular in the form of online video games, training simulators or collaborative virtual environments. Nowadays, such applications often include computer simulated autonomous entities to provide densely populated virtual worlds. However, most current DVEs involve static behavioral models which are not much sensitive to bandwidth limitations, packet loss, latency or jitter. In this context, the first achievements presented deal with the simulation of autonomous adaptive entities in a High Level Architecture-based DVE. They raise some issues related to the effects of distribution on such entities' capabilities to make complex behaviors emerge. To minimize those drawbacks, an approach based on management areas is put forward to reduce the amount of interactions that rely on network communications. This document finally describes a mechanism designed to optimise the dead reckoning algorithm which goal is to reduce the amount of exchanged messages using entity state prediction

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Thery, David. "Architectural auralizations : towards the integration of virtual acoustic design in architecture." Thesis, université Paris-Saclay, 2020. http://www.theses.fr/2020UPASS016.

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Abstract:

Cette thèse a étudié l’usage des auralisations durant la phase de design de projets architecturaux. Cette technologie, qui consiste à rendre audibles des simulations numériques à partir de modèles acoustiques géométriques, a été beaucoup utilisée en recherche, allant d’études cognitives à l’évaluation de l’acoustique des salles de concert, en passant par des études archéoacoustiques permettant la conservation du patrimoine via la reconstitution de l’empreinte acoustique de lieux historiques. La question ici était donc d’évaluer la potentielle amélioration que l’usage des auralisa- tions apporterait durant la conception d’espaces architecturaux. En se basant sur la théorie de l’acceptabilité pratique, l’usage des auralisations a été étudié à partir de questionnaire et entretiens de consultants en acoustique, ainsi que l’observation d’un cas pratique d’utilisation, en collaboration avec Theatre Projects Consultants. Ces études ont permis l’identification des principaux usages des auralisations, ainsi que les difficultés rencontrées, tant déclarées qu’observées, freinant l’adoption par les consul- tants. L’une des nécessités pour favoriser cette adoption tient dans la fiabilité de la technologie, que ce soit les outils eux-mêmes, ou les rendus de ces auralisations. La stabilité de la perception auditive a donc été évaluée, comparant différents systèmes de restitution. La méthode de reproduction sonore pour commencer, en comparant un rendu Binaural traqué et un rendu Ambisonic. De même, l’influence du système de VR visuel pour des auralisations multimodales a été évalué. Une relative stabilité de notre perception auditive a été observée, avec toutefois un léger impact du système sur l’évaluation de l’impression d’enveloppement (LEV) et de la largeur apparent de source (ASW). Des efforts sur l’adaptabilité des outils d’auralisations, et le transfert de connaissances de la recherche á l’industrie sont nécessaires pour permettre de mieux intégrer les auralisations dans les pratiques des architectes et acousticiens
This thesis investigated the use of auralization in the design phase of architectural projects. While this technology, which consists of rendering audible numerical acoustical simulations, has been extensively used in research, from cognitive to human-computer interfaces to archeology to concert halls acoustics evaluation studies, only limited data existed on its use by acoustical consultants for acoustical design. The question was to evaluate if auralizations can improve the processes of acoustical design for the conception of architectural spaces. Based on the practical acceptability theory, the use of auralizations has been studied through questionnaire and interviews of acoustical consultants, as well as the observation of a practical case study project, conducted in collaboration with Theatre Projects Consultants. These enabled the identification of the main uses of auralizations, as well as the difficulties encountered that impede the adoption of the technology. One of the requirements for its adoption is the accuracy and reliability of both the results and the tools themselves. Therefore, the stability of auditory perception was assessed in perceptive studies along a set of subjective attributes, with auralizations rendered over different interfaces, including sound reproduction methods and VR visual interfaces. The two sound reproduction methods compared were head-tracked Binaural and Ambisonic while the VR visual devices compared were a HMD and a CAVE-light system. A relative stability of auditaptory perception was observed, while the perceived Envelopment and Apparent Source Width were slightly impacted by the rendering system in both cases. Efforts in the adaptability of auralization tools for use in architectural design and knowledge transfer from research to industry are still needed for a better integration of auralizations in architects and acousticians workflow

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Margery, David. "Environnement logiciel temps-réel distribué pour la simulation sur réseau de PC." Rennes 1, 2001. http://www.theses.fr/2001REN10132.

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Abstract:

Cette thèse a pour objet l'étude d'un environnement logiciel temps-réel distribué pour la simulation sur le réseau de PC. Le travail présenté dans ce document se décompose donc en deux parties. L'objectif de cette distribution est la recherche de performance. La première partie concerne l'étude d'un environnement logiciel distribuable pour la simulation d'environnements virtuels. Dans cette partie, je présente un certain nombre de contributions notables au modèle d'entité de simulation développé au cours de travaux antérieurs au sein du groupe Siames de l'Irisa en précisant la notion d'interface de communication et d'interaction entre des entités virtuelles. Cette notion est fondamentale à deux titres : elle définit d'une part l'unité de modularité et d'autre part ce qui doit être distribué. L'interface proposée complète les modes d'interactions entre les entités en ajoutant à la notion d'entrées, de sorties et de paramètres de contrôle les notions d'évènements et définit l'héritage entre entités pour ces objets constitutifs de l'interface. De plus, afin de rendre possible une distribution transparente, un nouveau type d'entité de simulation de l'environnement virtuel est introduit : l'objet dupliqué. Dans une seconde partie, je montre que cette interface peut être distribuée et parallélisée de manière à permettre un calcul performant de l'évolution de l'environnement virtuel. Les auteurs de travaux comparables au travail présenté proposent, implicitement, de relâcher la cohérence des données partagées pour atteindre cette performance. Dans cette seconde partie, je propose d'utiliser un relâchement de la cohérence qui est maîtrisé afin de combiner recherche de la performance et contrôle de la cohérence. Deux mises en oeuvre de ce principe sont alors présentées, de même que leurs performances

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Tran, Trung Hau. "Approches évolutionnaires pour le comportement adaptatif d'entités autonomes." Toulouse 3, 2007. http://thesesups.ups-tlse.fr/92/.

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Abstract:

La simulation comportementale des entités virtuelles devient un problème très complexe lorsque ces entités sont plongées dans des environnements virtuels dynamiques et inconnus. Les agents procéduraux ne peuvent répondre à des situations imprévues. Les agents réactifs agissent en temps réel mais ils s'adaptent difficilement à des environnements dynamiques. Les travaux de recherche de cette thèse se concentrent sur une étude des mécanismes issus de la vie artificielle offrant des caractéristiques de réactivité, d'adaptation et d'évolution. Nous étudions une architecture couplant différents mécanismes afin d'augmenter les capacités de raisonnement des entités virtuelles. Nous avons défini une architecture comportementale pour des entités autonomes. Cette architecture se compose de deux modèles dont le premier leur permet d'agir de façon réactive en réponse à leur perception. Ce modèle est basé sur l'approche des champs de potentiels qui a déjà montré son efficacité à résoudre des problèmes de navigation d'entités autonomes. Cependant, cette solution est très coûteuse. Le programmeur doit en effet définir les paramètres des champs de potentiel de façon manuelle pour chaque environnement. Pour pallier ce problème, nous avons défini un modèle supplémentaire permettant aux entités autonomes d'obtenir des comportements adaptatifs dans les environnements dynamiques. Notre nouvelle approche se base sur les systèmes de classeurs du type XCS de Wilson dont le rôle est d'apprendre et d'évaluer des actions discrètes correspondant aux paramètres mentionnés. Nous avons validé notre architecture comportementale à travers une simulation d'un problème proie-prédateur. La performance du système comportemental dépend alors entièrement des systèmes de classeurs. Les actions possibles restent toujours discrètes et prédéfinies. Or, l'augmentation des actions possibles implique l'augmentation des ressources nécessaires pour le stockage des classeurs et du temps de convergence du système. .
The behavioral simulation of virtual entities in dynamic and unknown environments becomes a complex problem. Deliberative agents cannot handle unforeseen situations. Reactive agents interact with the environment in real time, but they do not easily adapt their behaviors to dynamic environments. The research of this thesis focuses on mechanisms inspired from Artificial Life, offering characteristics of reactivity, adaptation and evolution. We propose an architecture mixing different mechanisms in order to increase the reasoning capacity of virtual entities. This behavioral architecture consists of two models. The first one allows the autonomous entities to act quickly on the environment. This model is based on the potential fields' method which has already proved its efficiency in navigation problems for autonomous entities. However, this solution is expensive because the designer has to define manually the potential fields' parameters for each environment. To solve this problem, we have developed an additional model allowing the autonomous entities to obtain adaptive behaviors in dynamic environments. The second model is an extension of the classifier system XCS, whose role is to evolve discrete actions corresponding to the potential fields' parameters. We have validated our behavioral architecture in a predator-prey problem. The performance of our architecture entirely depends on classifier systems. The possible actions remain discrete and predefined. .

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Inglese, François-Xavier. "Contribution à l'analyse de l'interaction dynamique en environnement virtuel : primitives et aides logicielles." Angers, 2006. http://www.theses.fr/2006ANGE0036.

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Abstract:

La réalité virtuelle apparaît comme une technologie pouvant couvrir un grand champ d'applications, dont l'entraînement sportif et les jeux vidéo. Dans ces domaines, les techniques de réalité virtuelle impliquent une interaction avec des objets virtuels en mouvement ou à mettre en mouvement. La contribution du travail présenté dans ce mémoire réside dans l'analyse de l'interaction dynamique en environnement virtuel, et plus particulièrement lors de tâches impliquant le lancer, la frappe et l'interception d'objets en mouvement. Une modélisation originale est proposée. Par ailleurs, une structure d’aides logicielles spécifiques, dont l’objectif est de faciliter la réalisation et l’apprentissage de tâches dynamiques (c'est-à-dire impliquant des objets en mouvement ou que l'humain doit mettre en mouvement), est présentée. Ces aides logicielles sont ensuite validées à travers des expériences portant sur le lancer et l’interception de balles, le tir à l’arc et le bowling
Virtual reality is a technology covering a large field of applications, among which are sports training and video games. In these domains, virtual reality techniques imply an interaction with moving virtual objects, or virtual objects to be set in movement. The contribution of the work presented in this report lies in the analysis of dynamic interaction in virtual environment, and more particularly during tasks implying the throw, the striking and the interception of moving objects. An original modelization is proposed. Besides, a structure of specific software cues, the objective of which is to facilitate the realization and the learning of dynamic tasks (that is implying moving objects or objects the human being has to set in movement), is presented. These software cues are then validated through experiments concerning the throw and the interception of ball, archery and tenpin bowling

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Dewi, Alita. "Apport des nouvelles technologies interactives pour l'analyse intégrée en génie électrique : vers un laboratoire virtuel d'expérimentation en électrotechnique." Phd thesis, Grenoble INPG, 2001. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00597707.

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Abstract:

La course à l'innovation dans la technologie des dispositifs électriques, induit de nouvelles contraintes sur les fonctionnalités des systèmes de CAO en Génie Electrique. Ils doivent permettre l'analyse fine des comportements multiphysiques des dispositifs électriques. Cette puissance, nécessaire en terme de modélisation, se traduit aussi par une complexité en terme de maîtrise par l'utilisateur. Par conséquent, les techniques d'interaction homme - machine, qui avaient été longtemps considérées comme d'intérêt secondaire dans le domaine de Pélectrotechnique, deviennent aussi importantes que les modèles physiques. L'objectif de notre travail est de développer des méthodes d'exploration et d'Interface homme - machine, naturelles et faciles à comprendre, afin de facilité l'utilisation des logiciels de simulation en électrotechnique. Pour arriver à cet objectif, nous nous sommes inspirés des activités intervenant dans un laboratoire d'expérimentation en électrotechnique. Dans un premier temps, nous avons modélisé un vrai laboratoire en dégageant les rôles du dispositif électrique à étudier, des manipulations à mettre en places, des protocoles d'expérimentation, .... Après cela, nous avons développé un système interactif, le Laboratoire Virtuel d'Expérimentation en Électrotechnique (LVEE), bâti sur le modèle d'un laboratoire réel, et dans lequel le fonctionnement du dispositif électrique est obtenu à l'aide des logiciels de simulation. La contribution de la technologie de Réalité Virtuelle a été prise en considération pour fournir l'interaction intuitive et la visualisation naturelle des comportements physiques des dispositifs électriques.

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Dewi, Alita. "Apport des nouvelles technologies interactives pour l'analyse intégrée en génie électrique : vers un laboratoire virtuel d'expérimentation en électrotechnique." Phd thesis, Grenoble INPG, 2001. http://www.theses.fr/2001INPG0055.

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Abstract:

La course à l'innovation dans la technologie des dispositifs électriques, induit de nouvelles contraintes sur les fonctionnalités des systèmes de CAO en Génie Electrique. Ils doivent permettre l'analyse fine des comportements multiphysiques des dispositifs électriques. Cette puissance, nécessaire en terme de modélisation, se traduit aussi par une complexité en terme de maîtrise par l'utilisateur. Par conséquent, les techniques d'interaction homme - machine, qui avaient été longtemps considérées comme d'intérêt secondaire dans le domaine de l'électrotechnique, deviennent aussi importantes que les modèles physiques. L'objectif de notre travail est de développer des méthodes d'exploration et d'interface homme - machine, naturelles et faciles à comprendre, afin de faciliter l'utilisation des logiciels de simulation en électrotechnique. Pour arriver à cet objectif, nous nous sommes inspirés des activités intervenant dans un laboratoire d'expérimentation en électrotechnique. Nous avons développé un système interactif, le Laboratoire Virtuel d'Expérimentation en Électrotechnique (LVEE), bâti sur le modèle d'un laboratoire réel, et dans lequel le fonctionnement du dispositif électrique est obtenu à l'aide des logiciels de simulation
The innovations in the electrical devices technology bring a new constraint for the function of Electrical Engineering CAD System. It must support the integrated analysis of the performances of electrical devices. This requirement is necessary in term of modeling, and also results a complexity in term of utilization by the user. Hence, the techniques of human-machine interaction, which had been considered as the secondary interest during the implementation of CAD System in Electrical Engineering, becomes as important as the model developed. The method of exploring and the human-machine interface, which are two belongings of the techniques of human-machine interaction, should be natural and easily compréhensible in order to hold up the usefulness of the CAD System. For that, the approach of experiment techniques in the electrical devices laboratory has been adopted as the method of exploring, while developing an interactive System that représenta a model of the electrical devices laboratory. Then, the contribution of the Virtual Reality technology has been taken into account for providing the intuitive interaction and the natural visualization of the performances of electrical devices

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Bouvier, Patrice. "La présence en réalité virtuelle, une approche centrée utilisateur." Phd thesis, Université Paris-Est, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00581550.

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Abstract:

Nous présentons une refondation théorique de la réalité virtuelle. Celle-ci est marquée par la conviction profonde de définir la réalité virtuelle comme une expérience médiatisée capable de susciter un sentiment de présence. Ce dernier est défini comme le sentiment authentique d'exister dans un monde autre que le monde physique où le corps se trouve. Nous proposons un éclairage nouveau et global sur le sentiment de présence. Cet éclairage consiste en une approche unifiée de la présence prenant en compte des considérations technologiques, psychologiques et écologiques. Nous avons élaboré un modèle qui identifie les processus menant au sentiment de présence. Selon notre modèle, deux phases inconscientes de jugement conditionnent l'émergence de la présence. Le premier jugement concerne la crédibilité de l'environnement, celle-ci dépend de la satisfaction des attentes intellectuelles et perceptives de l'utilisateur. Le deuxième jugement vise la crédibilité de l'expérience. Nous considérons que ce jugement est positif si un maximum des affordances perçues dans l'environnement est assumé, c'est-à-dire réalisable par l'intermédiaire des schémas d'interaction proposés à l'utilisateur. Nous avons mené une phase d'expérimentations pour valider la pertinence et la cohérence de notre modèle. Notre modèle a de multiples implications. Nous considérons par exemple qu'il peut constituer une grille d'analyse intéressante pour les jeux vidéo. De plus, il incite les concepteurs d'applications en réalité virtuelle à penser en terme d'affordances. Ce dernier point implique donc de faire entrer l'utilisateur très tôt dans la boucle de conception de l'application. Notre vision globale de la réalité virtuelle et de la présence a été mise en pratique notamment lors de la conception de dispositifs de réalité virtuelle transportables et à bas coûts. Sur la base de ce cadre théorique nous présentons un framework de conception d'applications en réalité virtuelle. Puisque l'objectif est la crédibilité et non le réalisme, nous nous intéressons à la réalité perçue de l'environnement et non pas à sa réalité physique. C'est pourquoi, le point de départ de notre framework consiste en un socle de connaissances sur la cognition humaine. Cette base de connaissances sert de vivier d'idées pour les quatre piliers sur lesquels peut s'appuyer le concepteur d'applications en réalité virtuelle. Ces piliers sont l'immersion, l'interaction, les émotions et un quatrième regroupant la boucle sensori-motrice et la multimodalité. Concernant le pilier immersion nous proposons un nouvel algorithme pour le calcul de la réverbération sonore dans un environnement complexe et dynamique. Notre méthode repose sur l'algorithme existant du lancer de frustum mais propose deux optimisations. La première exploite le socle de connaissances sur la cognition humaine pour déterminer une sphère d'acuité sonore. Celle-ci nous sert de cadre pour lancer les frusta depuis l'auditeur et non depuis les sources sonores. Cette deuxième optimisation réduit le nombre de calculs

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Poirier-Quinot, David. "Design of a radio direction finder for search and rescue operations : estimation, sonification, and virtual prototyping." Thesis, Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066138/document.

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Abstract:

Cette thèse étudie le design et la conception d’un Goniomètre Radio Fréquence (GRF) visant à assister les services de secours à la personne (e.g. équipes de sauvetage déblaiement), exploitant les téléphones des victimes à retrouver comme des balises de détresse radio. La conception est focalisée sur une interface audio, utilisant le son pour guider progressivement les sauveteurs vers la victime. L’ambition de la thèse est d’exploiter les mécanismes naturels propres à l’audition humaine pour améliorer les performances générales du processus de recherche plutôt que de développer de nouvelles techniques d’Estimation de Direction de Source (EDS).Les techniques d’EDS classiques sont tout d’abord exposées, ainsi qu’une série d’outils permettant d’en évaluer les performances. Basée sur ces outils, une étude de cas est proposée visant à évaluer les performances attendues d’un GRF portable, adapté aux conditions d’emploi nominales envisagées. Il est montré que les performances des techniques dites « à haute résolution » généralement utilisées pour l’EDS sont sérieusement amoindries lorsqu’une contrainte de taille/poids maximum est imposée sur le réseau d’antennes associé au GRF, particulièrement en présence de multi-trajets de propagation entre le téléphone ciblé et le tableau d’antenne.Par la suite, une étude bibliographique concernant la sonification par encodage de paramètres (Parameter Mapping Sonification) est proposée. Plusieurs paradigmes de sonification sont considérés et évalués en rapport à leur capacité à transmettre une information issue de différents designs de GRF envisagés. Des tests d’écoute sont menés, suggérant qu’après une courte phase d’entrainement les sujets sont capables d’analyser plusieurs flux audio en parallèle ainsi que d’interpréter des informations de haut niveau encodées dans des flux sonores complexes. Lesdits tests ont permis de souligner le besoin d’une sonification du GRF basée sur une hiérarchie perceptive de l’information présentée, permettant aux débutants de focaliser leur attention sans efforts et uniquement sur les données les plus importantes. Une attention particulière est portée à l’ergonomie de l’interface sonore et à son impact sur l’acceptation et la confiance de l’opérateur vis-à-vis du GRF (e.g. en ce qui concerne la perception du bruit de mesure pendant l’utilisation du GRF pendant la navigation).Finalement, un prototype virtuel est proposé, simulant une navigation basée sur le GRF dans un environnement virtuel pour en évaluer les performances (e.g. paradigmes de sonification proposés plus haut). En parallèle, un prototype physique est assemblé afin d’évaluer la validité écologique du prototype virtuel. Le prototype physique est basé sur une architecture radio logicielle, permettant d’accélérer les phases de développement entre les différentes versions du design de GRF étudiées. L’ensemble des études engageant les prototypes virtuels et physiques sont menées en collaboration avec des professionnels des opérations de recherche à la personne. Les performances des designs de GRF proposés sont par la suite comparées à celles des solutions de recherche existantes (géo-stéréophone, équipes cynotechniques, etc.).Il est montré que, dans le contexte envisagé, un simple GRF basé sur la sonification en parallèle des signaux provenant de plusieurs antennes directionnelles peut offrir des performances de navigations comparables à celles résultantes de designs plus complexes basés sur des méthodes à haute résolution. Puisque l’objectif de la tâche est de progressivement localiser une cible, la pierre angulaire du système semble être la robustesse et la consistance de ses estimations plutôt que sa précision ponctuelle. Impliquer l’utilisateur dans le processus d’estimation permet d’éviter des situations critiques où ledit utilisateur se sentirait impuissant face à un système autonome (boîte noire) produisant des informations qui lui semblent incohérentes
This research investigates the design of a radio Direction Finder (DF) for rescue operation using victims' cellphone as localization beacons. The conception is focused on an audio interface, using sound to progressively guide rescuers towards their target. The thesis' ambition is to exploit the natural mechanisms of human hearing to improve the global performance of the search process rather than to develop new Direction-Of-Arrival (DOA) estimation techniques.Classical DOA estimation techniques are introduced along with a range of tools to assess their efficiency. Based on these tools, a case study is proposed regarding the performance that might be expected from a lightweight DF design tailored to portable operation. It is shown that the performance of high-resolution techniques usually implemented for DOA estimation are seriously impacted by any size-constraint applied on the DF, particularly in multi-path propagation conditions.Subsequently, a review of interactive parameter mapping sonification is proposed. Various sonification paradigms are designed and assessed regarding their capacity to convey information related to different levels of DF outputs. Listening tests are conducted suggesting that trained subjects are capable of monitoring multiple audio streams and gather information from complex sounds. Said tests also indicate the need for a DF sonification that perceptively orders the presented information, for beginners to be able to effortlessly focus on the most important data only. Careful attention is given to sound aesthetic and how it impacts operators' acceptance and trust in the DF, particularly regarding the perception of measurement noise during the navigation.Finally, a virtual prototype is implemented that recreates DF-based navigation in a virtual environment to evaluate the proposed sonification mappings. In the meantime, a physical prototype is developed to assess the ecological validity of the virtual evaluations. Said prototype exploits a software defined radio architecture for rapid iteration through design implementations. The overall performance evaluation study is conducted in consultation with rescue services representatives and compared with their current search solutions.It is shown that, in this context, simple DF designs based on the parallel sonification of the output signal of several antennas may produce navigation performance comparable to these of more complex designs based on high-resolution methods. As the task objective is to progressively localize a target, the system's cornerstone appears to be the robustness and consistency of its estimations rather than its punctual accuracy. Involving operators in the estimation allows avoiding critical situations where one feels helpless when faced with an autonomous system producing non-sensical estimations. Virtual prototyping proved to be a sensible and efficient method to support this study, allowing for fast iterations through sonifications and DF designs implementations

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Otmane, Samir. "Modèles et techniques logicielles pour l'assistance à l'interaction et à la collaboration en réalité mixte." Habilitation à diriger des recherches, Université d'Evry-Val d'Essonne, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00621248.

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Abstract:

Dans ce mémoire est présentée une synthèse d'une dizaine d'années de travaux de recherche. Tous ces travaux ont un point en commun : l'assistance et deux problématiques : l'interaction et la collaboration pour utiliser ou simuler des systèmes complexes. Ces systèmes complexes peuvent être soit artificiels (cas de la robotique/télérobotique et de télétravail collaboratif) ou bien issus du vivant (cas de la simulation en biologie moléculaire). Ma recherche a consisté à étudier à la fois deux domaines de recherche qui sont la Réalité Mixte (RM) et le Travail Collaboratif (TC). Dans le domaine de la RM, les recherches sont focalisées sur l'assistance à l'interaction 3D dans des environnements qui peuvent être réels-augmentés ou virtuels, utilisant ou simulant des systèmes complexes. Ces derniers peuvent être artificiels (cas de l'interaction-homme-robot distant en réalité augmentée) ou issus du vivant (cas de l'interaction-homme-molécule en réalité virtuelle). Dans le domaine du TC, les recherches sont centrées sur l'assistance à la collaboration des utilisateurs. Ces derniers peuvent être soit en situation de télétravail avec des systèmes complexes artificiels (cas de la téléopération de robots en réalité mixte) ou encore en situation de travail dans un environnement virtuel commun (complètement simulé par ordinateur). Dans le contexte de l'assistance à l'interaction 3D, une réflexion particulière est menée sur la façon dont on peut aider l'Homme à interagir (naviguer, sélectionner, manipuler et contrôler l'application) d'une manière efficace et crédible avec son environnement. Cette réflexion nous a conduits à proposer des modèles et des techniques logicielles pour l'assistance à l'interaction 3D en réalité mixte. Dans le contexte de l'assistance à la collaboration, une attention particulière est accordée à la manière dont on peut structurer, organiser, gérer et assister une activité de collaboration. Cela nous a permis de proposer des formalismes et des modèles permettant d'assister une activité de collaboration (communication, coordination et production). Ces recherches menées conjointement dans chacun des deux domaines ont favorisé l'émergence des fondements de l'interaction collaborative en réalité mixte. En effet, l'étude des collecticiels (logiciels de collaboration sous l'angle du travail collaboratif) fournit les concepts de base que doit respecter un système de collaboration. Alors que l'étude des interactions en réalité mixte propose quant à elle des métaphores/techniques d'interaction 3D et des interfaces sensorimotrices (auditive, visuelle et haptique) dans le but d'améliorer le sentiment d'immersion des utilisateurs. Ce couplage de concepts interdisciplinaires (interaction en RM & collaboration du point de vue du TC) est très intéressant du fait de leurs interdépendances. En effet, pour collaborer, on a besoin d'interagir et pour interagir ensemble on a besoin de collaborer. Notre démarche de recherche propose donc de tirer partie de la manière la plus efficace possible des avancées scientifiques et technologiques issues des deux domaines de recherche afin de proposer des modèles permettant la conception de nouveaux systèmes d'assistance à l'interaction collaborative en réalité mixte.

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Meyer, Tangi. "Retour d'effort et réalité virtuelle : proposition d'une boîte à outils pour l'intégration logicielle générique de la détection de collisions et de la simulation physique." Rennes 1, 2003. http://www.theses.fr/2003REN10054.

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Ullah, Sehat. "Assistance multimodale pour l'interaction 3D collaborative : étude et analyse des performances pour le travail collaboratif." Phd thesis, Université d'Evry-Val d'Essonne, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00562081.

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Abstract:

Les progrès récents dans le domaine de l'infographie et la capacité des ordinateurs personnels de rendre les scènes 3D réalistes ont permis de développer des environnements virtuels dans lesquels plusieurs utilisateurs peuvent co-exister et travailler ensemble pour atteindre un objectif commun. Ces environnements sont appelés Environnements Virtuels Collaboratifs (EVCs). Les applications potentielles des EVCs sont dans les domaines militaire, medical, l'assemblage, la conception assistee par ordinateur, la teleoperation, l'éducation, les jeux et les réseaux sociaux. Un des problemes liés aux EVCs est la faible connaissance des utilisateurs concernant l'état, les actions et les intentions de leur(s) collaborateur(s). Ceci reduit non seulement la performance collective, mais conduit également à des résultats non satisfaisants. En outre, les tâches collaboratives ou coopératives réalisées sans aide ou assistance, sont plus difficiles et plus sujettes aux erreurs. Dans ce travail de thèse, nous étudions l'influence de guides multi-modaux sur la performance des utilisateurs lors de tâches collaboratives en environnement virtuel (EV). Nous proposons un certain nombre de guides basés sur les modalites visuelle, auditive et haptique. Dans ce contexte, nous étudions leur qualité de guidage et examinons leur influence sur l'awareness, la co-presence et la coordination des utilisateurs pendant la réalisation des tâches. A cette effet, nous avons développé une architecture logicielle qui permet la collaboration de deux (peut être étendue à plusieurs utiliateurs) utilisateurs (distribués ou co-localisés). En utilisant cette architecture, nous avons développé des applications qui non seulement permettent un travail collaboratif, mais fournissent aussi des assistances multi-modales aux utilisateurs. Le travail de collaboration soutenu par ces applications comprend des tâches de type "Peg-in-hole", de télé-manipulation coopérative via deux robots, de télé-guidage pour l'écriture ou le dessin. Afin d'évaluer la pertinence et l'influence des guides proposés, une série d'expériences a ete effectuée au LISA (Laboratoire d'Ingénierie et Systemes Automatisés) à l'Université d'Angers et au Laboratoire IBISC (Informatique, Biologie Integrative et Systemes Complexes) à l'Université d'Evry. Dans ces expériences, les utilisateurs ont été invités à effectuer des tâches variées, dans des conditions différentes (avec et sans guides). L'analyse a été effectuée sur la base du temps de réalisation des tâches, des erreurs et de l'apprentissage des utilisateurs. Pour les évaluations subjectives des questionnaires ont été utilisés. Ce travail contribue de manière signicative au développement de systèmes collaboratifs pour la téléoperation, la simulation d'assemblage, l'apprentissage de gestes techniques, la rééducation, la conception assistée par ordinateur et le divertissement.

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Plessiet, Cédric. "Artiste, ordinateur et spectateur : pour l'émergence d'une création interactive et autonome en art numérique." Paris 8, 2007. http://www.theses.fr/2007PA083098.

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Abstract:

Dans la présente thèse, après avoir remarqué que les deux caractéristiques majeures de l'image numérique sont les facultés à être programmable et à être interactive, nous émettons l'hypothèse que l'interactivité pouvait dépasser le simple schéma action / réaction "presse-bouton", pour atteindre une forme de dialogue entre le créateur, l'ordinateur, et le spectateur. Ceci crée un "nouveau triangle créatif" fruit de leur collaboration, et ainsi faire émerger une nouvelle œuvre artistique. Cette thèse à la fois théorique et pratique est divisée en trois chapitres, deux chapitres "théoriques" ("1. L'ordinateur, un outil d'expression artistique" et "2. Simuler la vie, simuler une réalité"), et un chapitre "3. Réalisation" qui décrit un certain nombre de nos installations, film en image de synthèses et programmes. Le premier chapitre, intitulé "L'ordinateur dans le processus créatif" procède à un état de l'art de la question de la position de l'ordinateur dans le processus créatif. Le second chapitre, "Simuler la vie, simuler une réalité", s'intéresse aux capacités de simulation et d'immersion de l'ordinateur. Le dernier chapitre "Réalisations", traite de l'ensemble de notre pratique autour des trois axes qui la structurent : l'interaction, l'autonomie et la collaboration entre le créateur, le public et le programme
In the present thesis, after having noticed that the two major characteristics of the digital image are faculties with being programmable and being interactive, we put forth the assumption that the interactivity could exceed the diagram the simple diagram action/reaction, to reach a form of dialogue between the creator, the computer, and the spectator. This creates a "new creative triangle"fruit of their collaboration, and thus to make emerge a new artistic work. This thesis at the same time theoretical and practical is divided into three chapters, two theorical chapters ("1. The computer, an artistic tool of expression" and "2. To simulate the life, to simulate a reality"), and a chapter "3. Work" which describes a certain number of our installations, film in synthesized image and programs. The first chapter, heading "the computer in the creative process" proceeds in a state of the art of the question of the position of the computer in the creative process. In the second chapter, "To simulate the life, to simulate a reality", we are interested in the simulation and immersion capacities of the computer. The final chapter of this thesis of research, "Work", dealt with the whole of our practice around the three axes which structure it: the interaction, autonomy and collaboration between the creator, the public and the program

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Barot, Camille. "Scénarisation d'environnements virtuels : vers un équilibre entre contrôle, cohérence et adaptabilité." Phd thesis, Université de Technologie de Compiègne, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00980537.

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Abstract:

Ces travaux visent à fournir un système de scénarisation d'environnements virtuels assurant à la fois la liberté d'action de l'utilisateur, l'ampleur, le caractère dynamique et l'efficacité du contrôle exercé sur le scénario, la cohérence des comportements présentés et l'adaptabilité du système. Nous proposons SELDON, un modèle basé sur le contrôle centralisé et indirect d'une simulation émergente. Le contenu scénaristique y est représenté par des modèles du domaine et de l'activité dans les langages DOMAIN-DL et ACTIVITY-DL. L'environnement est peuplé de personnages virtuels autonomes et l'utilisateur y est libre de ses actions. La scénarisation est réalisée en deux étapes : des objectifs dynamiques sont déterminés à partir de l'activité de l'utilisateur, puis un scénario est généré en fonction de ces objectifs et exécuté au travers d'ajustements sur la simulation. Le moteur DIRECTOR permet de générer et de réaliser ce scénario. DIRECTOR utilise les modèles qui sous-tendent la simulation pour prédire son évolution, et guide cette évolution au travers d'un ensemble d'ajustements indirects, qui influencent les réactions des systèmes techniques et les prises de décision des personnages. Il utilise un moteur de planification pour générer des scénarios composés d'étapes de prédiction, dont il suit la réalisation dans la simulation, et d'ajustements, qu'il déclenche. Les objectifs scénaristiques pris en compte sont à la fois dynamiques, au travers de situations prescrites et proscrites et de contraintes sur les propriétés globales du scénario, et statiques, sous la forme d'espaces de scénario représentés en CAUSALITY-DL.

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Thevenet, Ludovic. "Modélisation du comportement optique des matériaux textiles en fonction de leur structure : contribution à l'élaboration d'un logiciel industriel pour la valorisation des déchets fibreux." Lille 1, 2002. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2002/50376-2002-131.pdf.

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Abstract:

Ce sujet, financé par l'ADEME (Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Énergie) et par IFTH (Institut Français du Textile et de l'Habillement), concerne la modification de la couleur d'un matériau textile en fonction de sa structure. Les structures concernées par l'étude sont principalement celles présentes dans le milieu de la confection, c'est-à-dire les fibres, les fils et les étoffes (tissu et tricot). Toutes ces structures, mêmes si elles sont issues des mêmes fibres n'ont pas la même couleur. Ceci est dû à des effets de structures qui vont modifier l'interaction rayonnement-matière altérant ainsi le spectre du facteur de réflexion du matériau. Le but de ce travail est donc d'établir des outils mathématiques permettant la prédiction du spectre du facteur de réflexion du matériau final (étoffe ou fil) en fonction du spectre de réflexion de la structure dont il est issu (fibre ou fil) et le type de transformation considéré. Deux solutions sont proposées. La première repose sur le traitement du signal
La seconde fait appel aux réseaux de neurones. Les capacités de prédiction des deux systèmes sont tout à fait en accord avec les attentes industrielles. Les paramètres de chaque modèle sont corrélés avec les grandeurs caractéristiques de chaque structure. Ceci a permis d'élaborer différentes méthodes expérimentales pour la détermination de certaines grandeurs non accessibles jusqu'à présent. Finalement, une dernière technique se propose d'établir un modèle de connaissance en ayant recours aux modèles de réflexion locale. Une fois le modèle identifié, celui-ci est implanté dans un programme de ray-tracing donnant accès ainsi à toutes les techniques de rendu réaliste. Ce travail est en réalité situé dans un projet plus vaste qui devrait permettre, à terme, de fournir aux entreprises du secteur du recyclage textile un outil informatique de prévision de la couleur à partir de leurs stocks de fibres et de l'utilisation qui en faite. Cependant, ce secteur n'est pas le seul concerné par ce travail. Effectivement, il peut-être utilisé dans l'ensemble des entreprises textiles produisant les structures évoquées

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Aguerreche, Laurent. "Partage d'intéractions en environnements virtuels : de nouvelles techniques collaboratives basées sur un protocole de dialogue générique." Rennes, INSA, 2010. http://www.theses.fr/2010ISAR0007.

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Abstract:

La réalité virtuelle permet à des utilisateurs de manipuler des objets virtuels depuis un même lieu ou des sites géographiques distants. Toutefois, un objet virtuel ne peut souvent être manipulé que par une seule personne à la fois. Dans cette thèse, nous définissons un protocole d'interaction décrivant le dialogue entre des outils d'interaction et des objets interactifs pour des interactions locales ou distantes en mono et multi-utilisateurs. L'implémentation est décrite à travers l'usage de composants logiciels réutilisables. Une nouvelle technique d'interaction multi-utilisateurs est proposée. Elle déduit des mouvements selon 6 DDL à partir des positions uniquement de 3 mains virtuelles. Deux ou trois utilisateurs peuvent ainsi manipuler ensemble un objet virtuel. Son implémentation emploie le protocole d'interaction. Une interface tangible reconfigurable (RTD) mono ou multi-utilisateurs est également proposée. Elle permet la manipulation d'objets 3D en approximant leurs formes
Virtual reality enables users to manipulate virtual objects from local or distant sites. Nevertheless, virtual objects are usually manipulated by only one user at a time. In this thesis, we define an interaction protocol describing how interaction tools and interactive objects communicate to enable local and distant interactions for single or multi-users situations. The implementation is explained through the description of a set of reusable software components. A new technique for multi-user interaction is proposed. Movements in 6 DoF are deduced from the positions (not orientations) provided by 3 virtual hands. This technique thus enables two or three users to manipulate together virtual objects. The implementation is built upon the interaction protocol. A reconfigurable tangible device (RTD) for single or multi-user interaction is also proposed. The shape of this interface can be modified in order to match any shape of virtual objects for manipulation

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Perrot, Xavier. "Production des hypermédias et des interactifs multimédias pour les musées." Paris 8, 1995. http://www.theses.fr/1995PA081100.

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Abstract:

Cette these aborde les bases theoriques des mediations interactives potentielles entre le musee et ses publics, puis ana lyse certaines applications multimedias en service et leurs modes de developpement, afin de proposer in fine une methodologie de production qui peut servir de guide a de futures realisations. L'analyse des applications existantes repose notamment sur une etude realisee par l'auteur aux etats-unis en 1993, et su r les resultats d'une enquete conduite par la direction des musees de france (93 94). La recherche methodologique s'appuie sur une etude specifique des pratiques de seize experts du multimedia interactif en europe et aux etats-unis (1995). (contact internet : xp22@andrew. Cmu. Edu) - plan de la these : avant-propos introduction 1 - musees et multimedia : problematique 2 - musees et publics 3 - potentiel du multimedia interactif pour les musees existants 4 - utilisation des hypermedias par les musees 5 - production : modeles et methodes conclusion bibliographie sources annexes
This thesis addresses the basis for the potential interactive communication between museums and their publics. It analyz es some implemented multimedia applications and examines their development, in order to derive a framework for a production methodology for future productions. The analysis of existing applications relies principally on a survey conducted by the author in the united states in 1993, and on the results of an investigation conducted by the direction of the museums of france (93 94). The methodology research is based on a specific study on sixteen interactive multimedia experts' practices in europe and in the united states (1995). (e-mail : xp22@andrew. Cmu. Edu) - dissertation outline : 1- museums and multimedia 2- museums and publics 3- potential of interactive multimedia for the existing museums 4- actual use of hypermedia systems by museums 5- production : models and methods

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Lacroix, Benoît. "Normer pour mieux varier ? : la différenciation comportementale par les normes, et son application au trafic dans les simulateurs de conduite." Phd thesis, Université des Sciences et Technologie de Lille - Lille I, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00835831.

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Abstract:

Les simulateurs de conduite sont utilisées par l'industrie automobile pour le développement de systèmes d'aide à la conduite, des études d'ergonomie, de design, ou encore du comportement des conducteurs. L'objectif est d'améliorer la sécurité des véhicules, et de réduire coûts et délais des projets. Dans les simulateurs, le conducteur évolue dans un trafic simulé dont le réalisme est crucial pour la validité des résultats : les réactions d'un conducteur sont d'autant plus correctes qu'il perçoit l'environnement comme réel. Dans les approches centrées individu, comme ici le trafic, un des critères important pour le réalisme est la variété comportementale des agents. De plus, les comportements doivent également être cohérents : l'apparition de situations aberrantes est très pénalisante pour l'immersion. Cependant, ces deux aspects ne sont généralement pas pris en compte simultanément. Dans ce travail, nous nous sommes donc intéressés à la question suivante : dans les approches centrées individus, augmenter la variété des comportements des agents tout en préservant leur cohérence améliore-t-il le réalisme ? Par ailleurs, le contexte industriel des travaux, effectués en convention Cifre chez Renault, impliquait des besoins spécifiques : il fallait concevoir un outil qui permette à la fois aux experts de spécifier des comportements variés et cohérents, et aux utilisateurs finaux de les exploiter facilement. Nous proposons dans ce travail un modèle de différenciation comportementale, qui se décline en un outil dont les principaux apports sont d'être générique, non-intrusif, et de permettre une conception en dehors de l'agent. Le modèle s'articule selon trois axes. Tout d'abord, il décrit les comportements des agents par des normes. Celles-ci fournissent un profil comportemental à la conception, et un contrôle de la conformitéà l'exécution. Ensuite, le processus de génération des comportements permet d'autoriser la création d'agents déviants ou en violation. Il influe pour cela sur le déterminisme du mécanisme. Enfin, les normes peuvent être inférées à partir de simulations enregistrées ou de situations réelles, afin d'analyser les résultats des expérimentations et d'automatiser la configuration du modèle. Nous avons appliqué cet outil à la simulation de trafic dans scaner, l'application développée et utilisée par le Centre Technique de Simulation de Renault pour ses simulateurs de conduite. Les modules logiciels développés au cours de la thèse introduisent dans le trafic des styles de conduite spécifiés sous forme de normes, par exemple des conducteurs prudents ou agressifs. Ils permettent ensuite de peupler l'environnement de manière automatisée, et de faire évoluer facilement les scénarios existants. Ces développements sont d'ores et déjà intégrés dans la version commerciale de l'application. Au delà de l'amélioration subjective du réalisme, les expérimentations réalisées démontrent les apports de l'outil sur la variété et la représentativité des comportements obtenus.

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Simonnet, Mathieu. "Apport de la réalité virtuelle pour la coordination des référentiels spatiaux chez les aveugles : SeaTouch, un logiciel de navigation haptique et auditif pour la préparation d'itinéraire à la voile par les marins non-voyants." Phd thesis, Université de Bretagne occidentale - Brest, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00437301.

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Abstract:

Bien que la construction de représentations spatiales provienne du contact sensible des êtres humains avec leur environnement, l'utilisation de la géométrie euclidienne paraît faciliter les raisonnements sur l'espace. Cependant, lors de la navigation, il reste nécessaire de coordonner des représentations spatiales de types égo- et allocentrés pour agir et se situer. En situation de cécité la difficulté réside davantage dans la perception et l'actualisation des informations sur l'environnement que dans la compréhension des concepts spatiaux. Alors que l'absence de vision semble favoriser la construction de représentations spatiales de type égocentré, les cartes en relief couplées à des stratégies d'exploration adaptées offrent aux aveugles la possibilité de percevoir la configuration des éléments de l'environnement dans un référentiel de type allocentré. Cependant, l'actualisation de la position au fur et à mesure des déplacements reste particulièrement difficile. Les techniques de la réalité virtuelle permettent de simuler des navigations en proposant aux sujets non-voyants de s'immerger dans des environnements numériques actualisés en permanence grâce à l'utilisation d'une interface haptique et de la spatialisation du son. Afin d'atteindre cet objectif, nous avons conçu SEATOUCH, un logiciel de navigation haptique et auditif pour la préparation d'itinéraires à la voile des marins non-voyants. Une première expérience compare les représentations spatiales construites par six marins aveugles au cours de l'exploration d'une carte en relief et d'une carte virtuelle de SEATOUCH. Les résultats montrent que les représentations spatiales issues des cartes virtuelles sont équivalentes à celles issues des cartes en relief. Les cartes virtuelles permettent donc la construction de représentations spatiales non visuelles. De plus, les patterns d'explorations haptiques précisent que les meilleures performances sont obtenues par les sujets qui utilisent principalement la stratégie du point de référence. Forts de ce résultat, nous avons cherché à évaluer les intérêts de l'utilisation de la réalité virtuelle, et plus précisément de SEATOUCH, pour le transfert d'apprentissage depuis la navigation virtuelle vers la navigation réelle. Nous avons alors testé l'influence des conditions de navigations virtuelles sur la coordination des représentations spatiales de types égo- et allocentrés lorsque « le voilier se déplace sur la carte » d'une part, et lorsque « la carte défile autour du voilier » d'autre part. L'absence de différence entre ces deux conditions semble révéler une importance primordiale de l'encodage initial de la carte pour le repérage des sujets en cours d'action. Cependant, nous soulevons que les sujets qui semblent s'être perdus au cours de la navigation virtuelle présente des performances très légèrement meilleures lors de la navigation en situation naturelle. L'analyse des mouvements d'exploration sur la carte nous permet de reprendre un modèle de coordination des référentiels spatiaux issu de la littérature existante sur la cécité. Nous le précisons en l'appliquant à la tâche de préparation de navigation à la voile avec les cartes virtuelles de SEATOUCH. Outre les bénéfices immédiats de SEATOUCH pour la navigation à la voile des marins aveugles, ce travail apporte de nouveaux éléments de compréhension sur certains mécanismes de la cognition spatiale non visuelle et plus particulièrement sur la coordination des référentiels égo- et allocentrés.

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Abdel-Razek, Abdul-Rahman. "Impacts des technologies immersives sur Prototypage de services : Examiner les performances, l'expérience et l'acceptation des différentes formes de prototype de service." Thesis, Paris, HESAM, 2020. http://www.theses.fr/2020HESAE038.

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De nos jours, le prototypage est largement utilisé dans l'industrie pour explorer des alternatives de conception en impliquant toutes les parties prenantes du projet. Cela est particulièrement vrai au stade antérieur du processus de conception lors des activités de Co-création et d'exploration. Cependant, les prototypes ont différentes formes, telles que : des formes physiques comme des maquettes, souvent basées sur l'impression 3D, ou des formes virtuelles basées sur des technologies immersives comme la réalité virtuelle (VR), la réalité augmentée (AR) ou même la réalité mixte (MR). Le principal avantage du prototypage a été synthétisé dans une phrase simple, exprimée par John Meada, un ancien professeur du MIT : « Si une image vaut mille mots, un prototype vaut mille réunions », cité par Banfield et al. (2017). Plus récemment, le secteur des services a également commencé à adopter le prototypage pour explorer des alternatives de conception de services (Blomkvist, 2014). Cela implique différents niveaux de complexité de service, tels que : conseil en ligne, configurateurs de machines et simulateurs pour la formation des opérateurs de machines ou plus simplement des conseils de montage et de démontage. Néanmoins, le corpus actuel de connaissances sur le prototypage de services manque de comparaison entre les formes de prototype de service (SP) - conventionnelles et immersives - qui aideraient les entreprises du secteur des services à sélectionner la forme de SP la plus appropriée. Dans ce contexte du secteur des services, notre enquête vise à apporter de nouvelles connaissances sur l'impact potentiel des technologies immersives sur la SP. Dans l'ensemble, cela aiderait les organisations de services à expérimenter une idée de service avant même que ce service existe réellement ou à prévoir la forme de SP la plus appropriée en fonction de leur contexte spécifique et du degré de complexité du service.Une revue de la littérature a été réalisée afin d'identifier les facteurs d'impact objectifs et subjectifs potentiels. Notre modèle théorique d'adoption de SP créé permet de comparer différentes formes de prototypes de services en fonction de leurs performances respectives en termes d'achèvement, d'erreurs et de perception de l'utilisation. Ce modèle a été utilisé pour concevoir une expérience, qui implique des méthodes mixtes, permettant de collecter une quantité suffisante de données quantitatives pour exécuter une approche formative d'analyse statistique pour valider notre modèle d'adoption de SP. Tout d'abord, notre étude empirique a permis de valider notre modèle d'adoption de SP. Deuxièmement, il a dévoilé l'impact positif des technologies immersives sur le prototypage de services pour obtenir une expérience anticipée avant la mise en œuvre d'un service. Troisièmement, il a révélé les performances supérieures des formes AR et MR-SP par rapport aux formes VR et SP conventionnelles. Enfin, outre le fait évident que seules les formes AR et MR-SP permettent d'apprendre simultanément une opération de service, la forme VR-SP est celle qui présente le score d'immersion et d'adoption le plus élevé, notamment parce qu'elle permet d'explorer un service avant qu'il n'existe réellement
Nowadays, prototyping is widely used in the industry for exploring design alternatives by engaging all project stakeholders. This is especially true at the earlier stage of the design process during both co-creation and exploration activities. However, prototypes have different forms, such as: physical forms like mock-ups, often based on 3D-printing, or virtual forms based on immersive technologies like Virtual Reality (VR), Augmented Reality (AR) or even Mixed Reality (MR). The main advantage of prototyping has been synthesized in a simple sentence, expressed by John Meada, a former MIT professor: “If a picture is worth a thousand words, a prototype is worth a thousand meetings”, cited by Banfield et al. (2017). More recently, the service sector has started to also adopt prototyping for exploring service design alternatives (Blomkvist, 2014). This involves different levels of service complexity, such as: online consultancy, machine configurators, and simulators for the training of machine operators or more simply assembly and disassembly guidance. Nevertheless, the current body of knowledge on Service Prototyping is lacking comparison among Service Prototype (SP) forms - conventional versus immersive - that would help businesses in the service sector to select the most appropriate SP form. In this context of the service sector, our investigation aims to bring new knowledge about the potential impact of immersive technologies on SP. Overall, it would help service organizations to experience a service idea even before this service really exists or to foresee which SP form is the most appropriate according to their specific context and degree of service complexity.A literature review was carried out in order to identify potential objective and subjective impact factors. Our created theoretical SP adoption model allows comparing different forms of Service Prototypes according to their respective performance in terms of completion, errors, and usage perception. This model was used to design an experiment, which involves mixed methods, allowing collecting a sufficient amount of quantitative data for running a statistical analysis formative approach for validating our SP adoption model. First of all, our empirical study has allowed validating our SP adoption model. Secondly, it has unveiled the positive impact of immersive technologies on service prototyping for getting an anticipated experience before a service is implemented. Thirdly, it has revealed the higher performance of AR- and MR-SP forms compared to VR and conventional SP forms. Finally, besides the obvious fact that only AR- and MR-SP forms allow to simultaneously learn a service operation, the VR-SP form is the one exhibiting the highest immersiveness and adoption score, especially because it allows exploring a service before it really exists

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Ben, Said Zohra. "A virtual reality-based approach for interactive and visual mining of association rules." Phd thesis, Université de Nantes, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00829419.

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Cette thèse se situe à l'intersection de deux domaines actifs de recherche: la fouille de règles d'association et la réalité virtuelle. Les limites majeures des algorithmes d'extraction de règles d'association sont (i) la grande quantité de règles produites et (ii) leur faible qualité. Dans la littérature, plusieurs solutions ont été proposées pour remédier à ce problème, comme le post-traitement de règles d'association qui permet la validation des règles et l'extraction de connaissances utiles. Cependant, alors que les règles sont extraites automatiquement par des algorithmes combinatoires, le post-traitement de règles est effectué par l'utilisateur. La visualisation peut aider l'utilisateur à faire face à une grande quantité de règles en les représentants sous forme visuelle. Afin de trouver les connaissances pertinentes dans les représentations visuelles, l'utilisateur doit interagir avec la représentation de règles d'association. Par conséquent, il est essentiel de fournir à l'utilisateur des techniques d'interaction efficaces. Ce travail aborde deux problèmes essentiels : la représentation de règles d'association afin de permettre à l'utilisateur de détecter très rapidement les règles les plus intéressantes et l'exploration interactive des règles. Le premier exige une métaphore intuitive de représentation de règles d'association. Le second nécessite un processus d'exploration très interactif permettant à l'utilisateur de fouiller l'espace de règles en se concentrant sur les règles intéressantes. Les principales contributions de ce travail peuvent être résumées comme suit : (i) Nous proposons une nouvelle classification pour les techniques de fouille visuelles de données, basée sur des représentations en 3D et des techniques d'interaction. Une telle classification aide l'utilisateur à choisir une configuration pertinente pour son application. (ii) Nous proposons une nouvelle métaphore de visualisation pour les règles d'association qui prend en compte les attributs de la règle, la contribution de chacun d'eux et leurs corrélations. (iii) Nous proposons une méthodologie pour l'exploration interactive de règles d'association. Elle est conçue pour faciliter la tâche de l'utilisateur face à des grands ensembles de règles en tenant en compte ses capacités cognitives. Dans cette méthodologie, des algorithmes locaux sont utilisés pour recommander les meilleures règles basées sur une règle de référence proposée par l'utilisateur. Ensuite, l'utilisateur peut à la fois diriger l'extraction et le post-traitement des règles en utilisant des opérateurs d'interaction appropriés. (iv) Nous avons développé un outil qui implémente toutes les fonctionnalités de la méthodologie. Notre outil est basé sur un affichage intuitif dans un environnement virtuel et prend en charge plusieurs méthodes d'interaction.

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Allaoui, Ali. "Introduction de processus de conception pour la modélisation interactive de modèles physiques particulaires 3D complexes dans l'environnement MIMESIS." Phd thesis, Université de Grenoble, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00780244.

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Le modèle physique masses-interactions pour la synthèse du mouvement visuel ou la modélisation de scènes virtuelles animées interactives, et en particulier le formalisme CORDIS-ANIMA généralisant son principe grâce à son haut degré de modularité, est aujourd'hui apprécié pour la qualité et la très grande variété de phénomènes qu'il permet d'obtenir. Cependant, cette richesse ne peut être utilisée dans toute sa complexité sans un outil de conception de modèles qui le met au centre du processus de création, et qui ouvre au maximum les possibilités tout en respectant ses principes. Pour cela, l'environnement de modélisation - constitué de tous les moyens donnés à l'utilisateur pour construire, paramétrer, habiller et simuler un réseau CORDIS-ANIMA - est déterminant dans les possibilités créatrices de l'utilisateur. Partant des outils précédents de modélisation, notre travail consiste à les étendre par des fonctionnalités évoluées permettant de franchir un saut qualitatif vers la création de modèles complexes. Pour ce faire, nous nous sommes appuyés sur l'organisation du processus de modélisation physique modulaire en 5 phases: préstructuration qualitative, préstructuration quantitative, conditions initiales, habillage pour le rendu visuel, et simulation. Pour chacune des quatre premières phases, nous avons été amenés à examiner trois types de fonctionnalités critiques dans la modélisation physique : 1. Proposer deux styles de représentations complémentaires pour la conception et la manipulation de modèles - la représentation langagière et la représentation graphique - de manière à tirer parti des avantages de chacune, ainsi que de leur combinaison. Ce point est essentiel dans la manipulation de réseaux CORDIS-ANIMA très complexes. 2. Proposer des fonctionnalités permettant de franchir un pas dans la spécification des conditions initiales, phase critique dans la modélisation physique. Nous proposons en particulier des fonctionnalités pour la transformation au sein du système masses-interactions de propriétés spatiales en provenance de modeleurs orientés géométrie. Ce point pose la question plus générale de la compatibilité entre modélisation de propriétés géométriques et de propriétés physiques. 3. Etendre les possibilités de modélisation en permettant l'intégration de la modification paramétrique en ligne, autre point critique pour la modélisation physique, puisqu'il permet d'introduire des modifications non linéaires en ligne. Ces nouvelles fonctionnalités sont à la base du nouvel outil MIMESIS V, et tracent une voie vers un outil interactif complet pour la modélisation physique particulaire masses-interactions.

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Ait, Wakrime Abderrahim. "Une approche par composants pour l'analyse visuelle interactive de résultats issus de simulations numériques." Thesis, Orléans, 2015. http://www.theses.fr/2015ORLE2060/document.

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Abstract:

Les architectures par composants sont de plus en plus étudiées et utilisées pour le développement efficace des applications en génie logiciel. Elles offrent, d’un côté, une architecture claire aux développeurs, et de l’autre, une séparation des différentes parties fonctionnelles et en particulier dans les applications de visualisation scientifique interactives. La modélisation de ces applications doit permettre la description des comportements de chaque composant et les actions globales du système. De plus, les interactions entre composants s’expriment par des schémas de communication qui peuvent être très complexes avec, par exemple, la possibilité de perdre des messages pour gagner en performance. Cette thèse décrit le modèle ComSA (Component-based approach for Scientific Applications) qui est basé sur une approche par composants dédiée aux applications de visualisation scientifique interactive et dynamique formalisée par les réseaux FIFO colorés stricts (sCFN). Les principales contributions de cette thèse sont dans un premier temps, un ensemble d’outils pour modéliser les différents comportements des composants ainsi que les différentes politiques de communication au sein de l’application. Dans un second temps, la définition de propriétés garantissant un démarrage propre de l’application en analysant et détectant les blocages. Cela permet de garantir la vivacité tout au long de l’exécution de l’application. Finalement l’étude de la reconfiguration dynamique des applications d’analyse visuelle par ajout ou suppression à la volée d’un composant sans arrêter toute l’application. Cette reconfiguration permet de minimiser le nombre de services non disponibles
Component-based approaches are increasingly studied and used for the effective development of the applications in software engineering. They offer, on the one hand, safe architecture to developers, and on the other one, a separation of the various functional parts and particularly in the interactive scientific visualization applications. Modeling such applications enables the behavior description of each component and the global system’s actions. Moreover, the interactions between components are expressed through a communication schemes sometimes very complex with, for example, the possibility to lose messages to enhance performance. This thesis describes ComSA model (Component-based approach for Scientific Applications) that relies on a component-based approach dedicated to interactive and dynamic scientific visualization applications and its formalization in strict Colored FIFO Nets (sCFN). The main contributions of this thesis are, first, the definition of a set of tools to model the component’s behaviors and the various application communication policies. Second, providing some properties on the application to guarantee it starts properly. It is done by analyzing and detecting deadlocks. This ensures the liveness throughout the application execution. Finally, we present dynamic reconfiguration of visual analytics applications by adding or removing on the fly of a component without stopping the whole application. This reconfiguration minimizes the number of unavailable services

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Dissertations / Theses on the topic 'Réalité virtuelle – Logiciels'

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