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Reuter, Patrick (1974-....; docteur en mathématiques et informatique)

Overview
Works: 10 works in 11 publications in 2 languages and 13 library holdings
Roles: Opponent, Thesis advisor, Author
Publication Timeline
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Most widely held works by Patrick Reuter
The activation of modality in virtual objects assembly by Guillaume Rivière( )

1 edition published in 2010 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Tangible user interfaces for physically-based deformation: design principles and first prototype by Nawel Takouachet( )

1 edition published in 2012 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Reconstruction and rendering of implicit surfaces from large unorganized point sets by Patrick Reuter( Book )

2 editions published in 2003 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Recent three-dimensional acquisition technologies provide a huge number of unorganized points in three dimensions. It is desirable to reconstruct a continuous surface representaion that if faithful to the unorganized points for further procesing, and to render the résulting surfaces in order to get a visual feedback. In this thesis, we present new methods to reconstruct implicit surfaces from large unorganized point sets. the methods are based on locally reconstructed variational surfaces using radial basis functions that are blended together by applying a partition of unity. In order to get an interactive visual feedback of the generated surfaces, we present new rendering techniques that use not only the reconstructed implicit surfaces, but also the initial unorganized point set. This rendering is either done view-dependently in an output-sensitive multiresolution manner using points as rendering primitive, or by using local differential geometry for every point in the point set. Finally, we discuss a wide variety of applications and potentiel applications of the presented fundamentals, such as interactive construction of procedural solid textures form unorganized point sets, reconstuction of heightfields from contour lines, or repairing of damaged photographs
Techniques d'interaction, affichage personnalisé et reconstruction de surfaces pour la réalité augmentée spatiale by Brett Ridel( )

1 edition published in 2016 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Cette thèse s'inscrit dans le thème de la réalité augmentée spatiale (RAS). La RAS permet d'améliorer ou de modifier la perception de la réalité, au travers d'informations virtuelles affichées directement dans l'environnement réel, à l'aide d'un vidéoprojecteur. Bien des domaines peuvent en profiter, tels que le tourisme, le divertissement, l'éducation, la médecine, l'industrie ou le patrimoine culturel. Les techniques informatiques actuelles permettent d'acquérir, d'analyser et de visualiser la géométrie de la surface d'objets réels, comme par exemple pour des artefacts archéologiques. Nous proposons une technique d'interaction et de visualisation en RAS qui combine les avantages de l'étude d'artefacts archéologiques réels et de l'étude d'artefacts archéologiques 3D. Pour cela, nous superposons sur l'objet une visualisation expressive en RAS basée sur les courbures, permettant par exemple de montrer le détail des gravures. Nous simulons ensuite l'utilisation d'une lampe torche grâce à un interacteur à 6 degrés de liberté. L'utilisateur peut ainsi spécifie la zone de l'objet à augmenter et ajuster les nombreux paramètres nécessaires au rendu expressif. L'une des principales caractéristiques de la réalité augmentée spatiale est de permettre à plusieurs utilisateurs de participer simultanément à la même expérience. Cependant, en fonction de l'application souhaitée, cela peut être vu comme un inconvénient. Nous proposons un nouveau dispositif d'affichage permettant de créer des expériences en RAS qui soient multi-utilisateurs et personnalisées, en prenant en compte le point de vue de l'utilisateur. Nous utilisons pour cela un support de projection rétroréfléchissant semi-transparent que l'on positionne en face de l'objet à augmenter. Nous proposons deux implémentations différentes de ce nouveau dispositif, ainsi que deux scénarios d'application. Lorsque l'on veut augmenter des objets déformables, la plupart des techniques de tracking actuelles et la connaissance préalable de la géométrie de l'objet ne suffisent plus. En vue d'être par la suite utilisée pour augmenter un objet, nous proposons une technique de reconstruction de surfaces développables par approximation de cylindres paraboliques, basée sur les MLS. Ce type de surface peut représenter par exemple des vêtements ou des tissus. Nous proposons une solution pour supprimer les problèmes d'approximation dans les zones à forte ambiguïté
Optical and software tools for the design of a new transparent 3D display. by Thomas Crespel( )

1 edition published in 2019 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Nous vivons une époque exaltante où de nouveaux types d'écrans sont rendus possibles, et la communauté scientifique s'emploie à améliorer l'expérience utilisateur. Nous vivons notamment l'émergence d'écrans courbés, volumétriques, autostéréoscopiques, transparents ou même portés sur la tête, avec des capteurs et algorithmes de plus en plus complexes permettant des interactions toujours plus riches.Cette thèse vise à contribuer à la création de ces nouveaux types d'afficheurs. À travers trois projets concrets, nous associons l'optique et l'informatique pour répondre à des problématiques spécifiques, avec l'objectif final de créer un nouveau type d'écran 3D. Chacun de ces projets a mené au développement de prototypes basés sur l'utilisation de picoprojecteurs laser, de caméras, d'éléments optiques et de logiciels dédiés.Dans un premier projet, nous avons étudié les écrans sphériques : ceux-ci sont plus adaptés que les écrans classiques pour visualiser des données sphériques, cependant les solutions existantes sont onéreuses et difficiles à mettre en place. Nous proposons une méthode pour concevoir un écran sphérique tactile à moindre coût en utilisant seulement des optiques commerciales et peu onéreuses ainsi que des éléments créés par impression 3D, dans le but de rendre ces écrans plus accessibles et reproductibles. Notre solution utilise un picoprojecteur laser associé à un système optique permettant de projeter une image nette sur toute la sphère. L'aspect tactile est réalisé par suivi optique de doigts dans l'infrarouge et nous avons développé un logiciel permettant de gérer l'affichage et l'interaction. Nous compensons l'utilisation de matériel peu coûteux par des calibrations et des corrections logicielles.Nous avons ensuite largement étudié la technologie des guides "wedges" (en forme de "cale"), qui sont devenus des éléments essentiels du reste de la thèse. Les guides wedges ont été initialement développés pour des systèmes de projection plats, mais dans ce projet nous les utilisons dans un contexte d'acquisition. La problématique est la suivante : dans certaines configurations, une zone d'intérêt peut être difficile à imager avec une caméra standard à cause du manque d'espace en face de celle-ci. Nous proposons d'utiliser un guide wedge et un film prismatique afin de replier la distance nécessaire. Nous avons étudié et validé différentes applications dans le domaine spécifique de l'archéologie.Les compétences que nous avons développées au cours de ces deux projets nous ont permis d'imaginer et de concevoir un nouvel écran autostéréoscopique transparent. Un tel écran peut être vu comme une vitre permettant d'ajouter au monde réel des information 3D dépendantes du point de vue, et cela sans avoir besoin de porter de lunettes ou de casques. Le principe est d'utiliser un guide wedge avec des picoprojecteurs laser générant chacun un point de vue différent. Les points de vues sont répartis en face de l'écran par un élément optique holographique que nous avons spécialement conçu. Ce nouvel écran ouvre le champ à de nombreuses applications en réalité augmentée
Implémentation et bénéfices des systèmes d'interaction haute-fidélité : d'un contrôle plus performant à un apprentissage d'objets 3D plus rapide by Thibault Louis( )

1 edition published in 2020 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Interagir avec des scènes virtuelles 3D est nécessaire à de nombreuses applications. Parmi elles : la visualisation de données 3D, la conception assistée par ordinateur, les simulateurs d'entraînement ou encore les jeux vidéos. Effectuer cette tâche par l'intermédiaire de systèmes en 2D tels que des ordinateurs de bureau ou des tablettes tactiles peut s'avérer fastidieux. Pour interagir plus efficacement avec des contenus 3D, les systèmes d'interaction haute-fidélité tels que les casques de réalité virtuelle tentent de reproduire les modalités d'interaction dont nous disposons dans le monde réel. Ces systèmes offrent un rendu visuel stéréoscopique couplé à la position de l'utilisateur et un contrôle isomorphe des objets 3D. Cependant, la littérature manque de résultats issus d'expériences rigoureuses montrant leurs bénéfices. L'objectif de cette thèse est double. Nous cherchons d'une part à étoffer la littérature par l'intermédiaire d'études utilisateur contrôlées permettant d'apporter des résultats robustes sur les bénéfices de ces systèmes. D'autre part, nous nous efforçons de fournir les moyens d'implémenter les expériences haute fidélité les plus performantes.Dans ce manuscrit, nous présentons, tout d'abord, un état de l'art des dispositifs haute-fidélité existants et de leurs bénéfices potentiels. Nous introduisons notamment une approche prometteuse appelée appareil à perspective corrigée déplaçable (APCD), que nous avons particulièrement étudiée dans cette thèse.Nous détaillons ensuite deux contributions qui nous ont permis de quantifier les bénéfices des systèmes haute-fidélité. Afin de témoigner du potentiel applicatif de ces systèmes, nous avons étudié leur apport dans la réalisation de deux tâches mettant en jeu des processus cognitifs très différents. La première étude concerne une tâche de positionnement d'objets 3D dans l'espace. Les deux systèmes haute-fidélité que nous avons testés : un APCD et un casque de réalité virtuelle, se sont respectivement montrés 43% et 29% plus efficaces que le statu quo (un bras articulé utilisé avec un écran plat). La seconde étude concerne une tâche d'apprentissage de la forme d'un objet 3D. Pour cette tâche, les deux mêmes systèmes haute-fidélité ont permis d'améliorer de 27% les performances de reconnaissance de l'objet par rapport à un apprentissage via une tablette tactile.Nous présentons ensuite deux contributions apportant des solutions pour faciliter l'implémentation matérielle et logicielle des systèmes d'interaction haute-fidélité.Nous proposons une méthode permettant d'évaluer l'impact de différents paramètres techniques sur le sentiment de présence éprouvée au cours d'une expérience interactive : un sentiment qui témoigne de la fidélité de l'expérience relativement à la réalité simulée. Mettre en jeu cette méthode dans une étude utilisateur nous a permis d'identifier que la stabilité du système de suivi et la fréquence d'affichage sont les paramètres les plus critiques avec l'APCD que nous avons testé.Nous proposons enfin une panoplie de techniques d'interaction permettant l'implémentation d'applications adaptées aux APCD sphériques et à tout autre système fournissant un écran manipulable à deux mains. Les interactions que nous proposons tirent parti du contrôle efficace des rotations de l'appareil et se sont montrées intuitives et efficaces lors d'un test qualitatif dans une application d'apprentissage d'anatomie
Analysis of 3D objects at multiple scales : application to shape matching by Nicolas Mellado( )

1 edition published in 2012 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Over the last decades, the evolution of acquisition techniques yields the generalization of detailed 3D objects, represented as huge point sets composed of millions of vertices. The complexity of the involved data often requires to analyze them for the extraction and characterization of pertinent structures, which are potentially defined at multiple scales. Amongthe wide variety of methods proposed to analyze digital signals, the scale-space analysis istoday a standard for the study of 2D curves and images. However, its adaptation to 3D dataleads to instabilities and requires connectivity information, which is not directly availablewhen dealing with point sets.In this thesis, we present a new multi-scale analysis framework that we call the GrowingLeast Squares (GLS). It consists of a robust local geometric descriptor that can be evaluatedon point sets at multiple scales using an efficient second-order fitting procedure. We proposeto analytically differentiate this descriptor to extract continuously the pertinent structuresin scale-space. We show that this representation and the associated toolbox define an effi-cient way to analyze 3D objects represented as point sets at multiple scales. To this end, we demonstrate its relevance in various application scenarios.A challenging application is the analysis of acquired 3D objects coming from the CulturalHeritage field. In this thesis, we study a real-world dataset composed of the fragments ofthe statues that were surrounding the legendary Alexandria Lighthouse. In particular, wefocus on the problem of fractured object reassembly, consisting of few fragments (up to aboutten), but with missing parts due to erosion or deterioration. We propose a semi-automaticformalism to combine both the archaeologist's knowledge and the accuracy of geometricmatching algorithms during the reassembly process. We use it to design two systems, andwe show their efficiency in concrete cases
Tools for the paraxial optical design of light field imaging systems by Lois Mignard-Debise( )

1 edition published in 2018 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

L'imagerie plénoptique est souvent présentée comme une révolution par rapport à l'imagerie standard. En effet, elle apporte plus de contrôle à l'utilisateur sur l'image finale puisque les dimensions spatiales et angulaires du champ de lumière offrent la possibilité de changer le point de vue ou de refaire la mise au point après coup ainsi que de calculer la carte de profondeur de la scène. Cependant, cela complique le travail du concepteur optique du système pour deux raisons. La première est qu'il existe une multitude d'appareils de capture plénoptique différents, chacun avec sa propre spécificité. La deuxième est qu'il n'existe pas de modèle qui relie le design de la caméra à ses propriétés optiques d'acquisition et qui puisse guider le concepteur dans sa tâche. Cette thèse répond à ces observations en proposant un modèle optique du premier ordre pour représenter n'importe quel appareil d'acquisition plénoptique. Ce modèle abstrait une caméra plénoptique par un réseau équivalent de caméras virtuelles existant en espace objet et qui effectue un échantillonnage identique de la scène. Ce modèle est utilisé pour étudier et comparer plusieurs caméras plénoptiques ainsi qu'un microscope plénoptique monté en laboratoire, ce qui révèle des lignes directrices pour la conception de systèmes plénoptiques. Les simulations du modèle sont aussi validées par l'expérimentation avec une caméra et le microscope plénoptique
Interaction tangible sur table interactive : application aux géosciences by Guillaume Rivière( )

1 edition published in 2009 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

This thesis focuses on tangible user interfaces (TUI). The first part of this manuscript is about tangible interaction on tabletop. We first introduce TUIs and tabletops. We validate an hypothesis about the specialization of the form of the tangible objects, and conclude from that consequences on TUIs design. We propose the solution of a button box to deport some operations in the context of tabletop TUI. We present the construction and development of a transportable and low cost tabletop TUI system that allows rapid TUI prototyping. We end pointing out the special features of user experiments of TUIs. The second part of this manuscript deals with an application case of a TUI for geoscience: GeoTUI. We start presenting the context of the geophysicists work and their need in term of new way of interation. We present the results of our design of a TUI for geoscience. We detail the development of our prototype. To finish, we present two user experiments we conducted to validate our design choices
Nouvelles méthodes numériques pour la simulation de l'impression 3D métallique by Asmaâ Agouzoul( )

1 edition published in 2020 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Le procédé SLM offre de nouvelles perspectives en termes de conception de pièces. Cependant, les phénomènes thermo-mécaniques liés au procédé sont responsables des contraintes résiduelles et de la distorsion de la pièce fabriquée. La simulation numérique est un outil intéressant pour mieux cerner les phénomènes physiques à l'œuvre et leur impact sur la qualité de la pièce. Dans cette thèse, nous proposons différentes approches qui permettent de réaliser les simulations à moindre coût, en utilisant des algorithmes de réduction de modèles. Les résultats sont comparés à ceux obtenus par la méthode des éléments finis. Une méthode inverse d'identification rapide de la contrainte inhérente à partir d'abaques numériques est proposée. L'approche Proper Generalised Décomposition (PGD) est utilisée pour la construction de cet abaque. Nous explorons aussi les avantages qu'offre une implémentation de la PGD sur GPU
 
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