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Grisoni, Laurent

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Works: 28 works in 37 publications in 2 languages and 43 library holdings
Roles: Thesis advisor, Other, Author, Opponent
Publication Timeline
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Most widely held works by Laurent Grisoni
Musée d'histoire naturelle de Neuchâtel : exploitation de visites aux expositions permanentes du musée by Laurent Grisoni( Book )

1 edition published in 1993 in French and held by 3 WorldCat member libraries worldwide

Analyse et simulation des mouvements optimaux en escalade by Simon Courtemanche( )

1 edition published in 2014 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

À quel point les mouvements humains sont-ils optimaux ? Cette thèse aborde cette question en se concentrant particulièrement sur les mouvements en escalade, étudiés ici sous trois aspects complémentaires que sont la collecte expérimentale de séquences de grimpe, l'analyse biomécanique de ces données, et la synthèse de gestes par optimisation temporelle. La marche fut l'objet de nombreux travaux, avec de bons résultats notamment en animation [Mordatch 2013]. Nous nous intéressons ici spécialement au problème original des mouvements d'escalade, dont la diversité et leur caractère multicontact présentent une complexité intéressante pour l'évaluation des caractéristiques du mouvement humain. L'hétérogénéité du répertoire gestuel rencontrée en escalade s'explique par plusieurs facteurs que sont l'évolution sur des parois de formes variées, la multiplicité des niveaux d'expertise des pratiquants, et des disciplines différentes au sein même de l'activité, à savoir le bloc, la difficulté, ou encore l'escalade de vitesse. Notre démarche d'exploration de ce sport se décompose en trois étapes : la collecte de données par une capture de mouvements multicaméra avec marqueurs, couplée à un ensemble de capteurs de force montés sur un mur de bloc en laboratoire ; une analyse du geste par dynamique inverse, prenant exclusivement des données cinématiques pour entrées, basée sur une minimisation des couples internes pour résoudre l'ambiguïté du multicontact, intrinsèque à l'activité d'escalade, validée par comparaison avec les mesures capteurs ; et enfin, l'utilisation d'un critère d'efficacité énergétique pour synthétiser la meilleure temporisation associée à une séquence de déplacements donnés. Les enregistrements expérimentaux se sont fait à l'université McGill qui dispose d'un mur instrumenté de 6 capteurs de forces, et d'un dispositif de capture de mouvements 24 caméras, nous ayant permis de collecter des données sur une population de 9 sujets. L'analyse de ces données constitue la deuxième partie de cette thèse. Le défi abordé est de retrouver les forces externes et les efforts internes à partir uniquement des déplacements du grimpeur. Nous supposons pour cela une répartition optimale des efforts internes. Après analyse, cette répartition s'avère être plutôt uniforme que proportionnelle aux capacités musculaires des différentes articulations du corps. Finalement, dans une troisième et dernière partie, nous nous intéressons à la temporisation des gestes en escalade, en prenant en entrée la trajectoire du grimpeur, éventuellement issue de cinématique inverse pour s'affranchir de la nécessité d'une capture par marqueurs et caméras infra-rouges. En sortie, une temporisation idéale pour cette trajectoire est trouvée. Cette temporisation s'avère réaliste, mais manque d'une modélisation des instants d'hésitation et de prise de décision, ainsi que d'un modèle d'établissements de contact, phénomène présentant un délai temporel non pris en compte pour l'instant
Exploitation de la dynamique du geste en IHM : application aux fonctions de transfert pour le pointage et l'extraction d'événements discrets by Jean-Philippe Deblonde( Book )

2 editions published in 2012 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

La dynamique du geste reste peu exploitée dans le domaine de l'interaction hommemachinealors qu'elle permet de définir des critères simples d'analyse de l'intention desutilisateurs. Sa principale utilisation porte sur les fonctions de transfert des périphériquesisotoniques. Ces fonctions permettent d'établir une relation entre le geste de l'utilisateureffectué dans l'espace moteur avec le périphérique de pointage (i.e. souris) et le mouvementdu pointeur dans l'espace visuel. Les fonctions de transfert utilisées par les systèmesd'exploitation modernes restent cependant fortement méconnues même si des études ontmontré qu'elles ont un impact sur les performances des utilisateurs. Pour caractériser cesfonctions, nous avons développé un périphérique électronique qui simule une souris réelleet qui permet d'obtenir les fonctions de transfert de tout système. Nous avons ainsi puobtenir les fonctions des systèmes Windows, Linux et Mac et nous avons observé des différencesnotables entre ces fonctions. Nous avons ensuite cherché à optimiser ces fonctionsen réduisant au maximum le nombre de leurs degrés de liberté. En faisant varier de manièreexhaustive ces paramètres, nous avons ainsi pu observé des différences significativesqui montrent qu'il existe une famille de fonctions pour lesquelles les performances sontoptimales. Enfin, nous nous sommes intéressés à l'utilisation de la dynamique du gestedans un autre contexte, celui de la génération d'événements discrets, pertinent dans lecadre des interfaces sans contact de type Kinect. Nous avons ainsi montré qu'il est possiblede distinguer la sélection du déplacement dans une tâche d'interaction 3D. La techniquedéveloppée est ensuite améliorée dans le cas des cibles de petites tailles et son applicationdans un contexte d'interaction 2D est évaluée
Vers la simulation interactive réaliste de corps déformables virtuels by Guillaume Saupin( Book )

2 editions published in 2008 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Cette thèse s'intéresse à la simulation interactive d'objets déformables en grands déplacements. Elle aborde ce problème sous divers angles, en proposant des améliorations à tous les niveaux, de la génération du maillage au retour haptique en passant par la résolution des équations par solveurs hiérarchiques et la gestion efficaces de contacts multiples. Ainsi, après un état de l'art présentant dans le chapitre 2 les divers modèles utilisés pour modéliser des objets déformables, nous optons pour l'utilisation d'un modèle éléments finis corotationnel. Nous introduisons ensuite dans le chapitre 3 le problème de l'intégration dans le temps de ces modèles. Nous proposons dans ce cadre le concept de mailleur hiérarchique et quelques algorithmes pour améliorer les performances des solveurs hiérarchiques. Nous montrons aussi comment utiliser les ondelettes dans un cadre hiérarchique. Le chapitre 4 présente un nouveau modèle pour gérer les contacts. Ce modèle autorise la gestion de multiples contacts interactivement et en respectant les lois de Signorini et Coulomb. Ce modèle est basé sur la bonne approximation d'un modèle corotationnel élémentaire que constitue un modèle corotationnel nodal, ce qui permet l'utilisation d'une matrice de compliance approchée partiellement pré-calculée et pouvant aisément être mise à jour. Le chapitre 5 enfin, montre comment assurer un retour haptique dans le cas de la simulation de corps déformables. Nous proposons pour cela de séparer la boucle de rendu haptique de la boucle phyique
Interactions gestuelles multi-point et géométrie déformable pour l'édition 3D sur écran tactile by Remi Brouet( )

1 edition published in 2015 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Interactions gestuelles multi-point et géométrie déformable pour l'édition 3D sur écran tactile: Malgré les progrès en capture d'objets réels et en génération procédurale, la création de contenus pour les mondes virtuels ne peut se faire sans interaction humaine. Cette thèse propose d'exploiter les nouvelles technologies tactiles (écrans "multi-touch") pour offrir une interaction 2D simple et intuitive afin de naviguer dans un environnement virtuel, et d'y manipuler, positionner et déformer des objets 3D. En premier lieu, nous étudions les possibilité et les limitations gestuelles de la main et des doigts lors d'une interaction sur écran tactile afin de découvrir quels gestes semblent les plus adaptés à l'édition des environnements et des objets 3D. En particulier, nous évaluons le nombre de degré de liberté efficaces d'une main humaine lorsque son geste est contraint à une surface plane. Nous proposons également une nouvelle méthode d'analyse gestuelle par phases permettant d'identifier en temps réel les mouvements clés de la main et des doigts. Ces résultats, combinés à plusieurs études utilisateur spécifiques, débouchent sur l'identification d'un patron pour les interactions gestuelles de base incluant non seulement navigation (placement de caméra), mais aussi placement, rotation et mise à l'échelle des objets. Ce patron est étendu dans un second temps aux déformations complexes (ajout et suppression de matière ainsi que courbure ou torsion des objets, avec contrôle de la localité). Tout ceci nous permet de proposer et d'évaluer une interface d'édition des mondes 3D permettant une interaction tactile naturelle, pour laquelle le choix du mode (navigation, positionnement ou déformation) et des tâches correspondantes est automatiquement géré par le système en fonction du geste et de son contexte (sans menu ni boutons). Enfin, nous étendons cette interface pour y intégrer des déformations plus complexe à travers le transfert de vêtements d'un personnage à un autre, qui est étendu pour permettre la déformation interactive du vêtement lorsque le personnage qui le porte est déformé par interaction tactile
Efficient contact determination between solids with boundary representations (B-Rep) by Sébastien Crozet( )

1 edition published in 2017 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Avec le développement de systèmes robotiques avancés et de tâches de téléopération complexes, le besoin pour la réalisation de simulations en amont des opérations sur les systèmes réels se fait de plus en plus ressentir. Cela concerne en particulier les tests de faisabilité, d'entrainement d'opérateurs humains, de planification de mouvement, etc. Ces simulations doivent généralement être réalisées avec une précision importante des phénomènes physiques, notamment si l'opérateur humain est supposé faire face aux mêmes comportements mécaniques dans le monde réel que sur la scène virtuelle. La détection de collision, c'est à dire le calcul de points de contact et des normales de contact entre des objets rigides en mouvement et susceptibles d'interagir, occupe une portion significative des temps de calcul pour ce type de simulations. La précision ainsi que le niveau de continuité de ces informations de contact sont d'importance premières afin de produire des comportements réalistes des objets simulés. Cependant, la qualité des informations de contact ainsi calculées dépend fortement de la représentation géométrique des parties de la scène virtuelle directement impliquées dans la simulation mécanique. D'une part, les représentations géométriques basées sur des volumes discrets ou des tessellations permettent une génération de contacts extrêmement rapide, mais en contrepartie introduisent des artefacts numériques dus à l'approximation des formes en contact. D'autre part, l'utilisation de représentations surfaciques lisses (composées de courbes et surfaces lisses) produites par les modeleurs CAO permet d'éliminer ce problème d'approximations. Cependant, ces approches sont actuellement considérées trop lentes en pratique pour des applications en temps réel.Cette thèse est dédiée au développement d'une premier framework de détection de collision entre solides modélisés par représentation surfacique lisses suffisamment efficace pour offrir des performances temps-réel pour certaines applications industrielles nécessitant un niveau de précision élevé. Ces applications prennent typiquement la forme de la simulation d'opérations d'insertion avec faible jeu. L'approche proposée est basée sur une hiérarchie de volumes englobants et tire profit de caractéristiques clef des composants mécaniques industriels dont les surfaces sujettes à des contacts fonctionnels sont généralement modélisées par des surfaces canoniques (cylindres, sphères, cônes, plans, tores). Les contacts sur des surfaces d'interpolation telles que les NURBS sont généralement accidentels et rencontrés lors d'opérations de maintenance et de fabrication. Cette hiérarchie de volumes englobants est améliorée par l'identification d'entités supermaximales afin d'éviter la localisation redondante de points de contacts entre surfaces canoniques parfois découpées en plusieurs entités distinctes. De plus, le concept de cônes polyédrique de normales est défini afin d'établir des bornes de normales plus précises que les cônes de normales de révolution existants. Additionnellement, le framework ainsi développé est étendu afin de supporter des configurations incluant des câbles modélisés par des courbes de Bézier dilatées. Enfin, l'exploitation de la cohérence temporelle, ainsi que la parallélisation de l'ensemble du framework permet l'exécution en temps réel de certains scénarios industriels
Objets autonomes en simulation physique temps-réel by Jérémie Dequidt( Book )

2 editions published in 2005 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Cette thèse s'inscrit dans le cadre de la simulation physique interactive. Notre objectif est de proposer une plate-forme de simulation suffisamment générique et flexible pour simplifier le développement et la réutilisation d'applications de simulation. Notre proposition repose sur le concept d'objets autonomes, capables de déterminer eux-mêmes leur état à chaque instant de la simulation. Pour garantir que la simulation soit visuellement réaliste malgré des objets potentiellement hétérogènes, nous introduisons une synchronisation temporelle relâchée. Nous montrons que ce choix de conception se prête de manière naturelle à la simulation collaborative. Notre approche se veut robuste et peu dépendante des performances du réseau. Elle se base sur un traitement local des objets simulés, couplé à un système asynchrone de correction, garantissant dans le cas des simulations déterministes, de manière aymptotique et avec vitesse de convergence dépendant des performances réseau, une position d'équilibre physiquement plausible, et partagée sur tous les postes. Enfin, pour illustrer le potentiel de cette plate-forme, et souligner le fait que celle-ci peut intégrer facilement des objets physiques associés à de nouvelles fonctionnalités evoluées, sans connaissance préalable de celles-ci, nous proposons un modèle d'objet volumique déformable capable d'adapter (sous une certaine tolérance) son coût de calcul à un niveau de performance imposé
Modèles pour la création interactive intuitive by Adrien Bernhardt( )

1 edition published in 2013 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Cette thèse porte sur la création interactive intuitive de formes 3D, justifié pour les artistes par un besoin d'efficacité et d'expressivité et pour le grand public par la démocratisation d'usages de la modélisation numérique pour les jeux vidéo ou pour les imprimantes 3D. Dans ce cadre, pour trouver des nouvelles formes d'interactions, nous avons développé des modeleurs et des techniques de modélisation : un modeleur de formes libres 3D par métaphore de peinture, un modeleur vectoriel temps réel de paysages ainsi qu'un modeleur de paysages par croquis vu de la première personne. Les contributions scientifiques vont d'un opérateur de mélange implicite qui garanti la localité du mélange, à l'utilisation qu'une formulation bi-harmonique pour la modélisation de terrains permettant une modélisation fine, intuitive et temps réel de terrains; en passant par la modélisation de paysages à partir de croquis composé de silhouettes vus de la première personne
Splines dynamiques géométriquement exactes : simulation haute performance et interaction by Adrien Theetten( Book )

2 editions published in 2007 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Quel est le point commun entre une poutre, un cheveu, un brin d'ADN et un câble? Ce sont tous des objets unidimensionnels, qui font l'objet de recherches intensives dans des domaines scientifiques aussi divers et variés que l'architecture, l'animation, la biologie ou l'industrie automobile. Les enjeux le sont aussi : robustesse, réalisme visuel, compréhension des mécanismes de la vie, efficacité de la conception... Mais tous font appel à la simulation des déformations de ces objets, avec tout ou partie de trois objectifs récurrents et souvent antagonistes : précision, facilité de manipulation et performance. Dans cette thèse, nous proposons un modèle qui satisfait ces trois exigences, à partir d'une formulation géométriquement exacte de spline matérielle. Dans un premier temps, nous assemblons des outils géométriques et mécaniques afin de traiter les déformations réversibles et irréversibles. Un effort important est porté sur la clarté du raisonnement, pour qu'il soit accessible à des non mécaniciens, ainsi que sur la validation du modèle. Dans un deuxième temps, nous élaborons tout un jeu de contraintes destinées à manipuler intuitivement la spline matérielle. La modélisation de clips de fixation ou de faisceaux de câbles en sont des applications directes. Dans un troisième temps, nous précisons comment obtenir une résolution performante, de complexité linéaire. Nous présentons enfin la simulation quasidynamique, qui concilie les avantages des équilibres quasi-statiques et dynamiques. Elle consiste à passer de l'un à l'autre automatiquement en cours de manipulation, à l'aide d'heuristiques portant sur le matériau, les contraintes et le temps de calcul
Etude de l'infuence de la séparation des degrés de liberté pour la manipulation 3-D à l'aide de surfaces tactiles multipoints by Anthony Martinet( Book )

2 editions published in 2011 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Inventées au milieu des années 1980, nous assistons actuellement au développement à grande échelle des interfaces tactiles multipoints. Par comparaison avec la souris, les écrans multipoints nécessitent un nouveau processus d'étude afin de comprendre les changements apportés par cette technologie. Le travail déjà effectué avec d'autres périphériques d'entrée doit être repris à zéro afin de formuler de nouvelles théories pour la création d'interfaces tactiles multipoints. La manipulation à trois dimensions (3-D) d'un objet nécessite le contrôle de six degrés de liberté. Trois sont responsables de la position de l'objet et trois contrôlent son orientation. Dans ce mémoire, nous nous focalisons sur la manipulation 3-D d'un objet à l'aide de surfaces tactiles multipoints. Plus précisément, nous avons étudié le lien entre le périphérique d'entrée (ici la surface multipoint) et la tâche à effectuer (ici la manipulation 3-D). En premier lieu, nous avons introduit une taxonomie pour la représentation des techniques d'interaction 3-D spécifiques aux écrans multipoints. Cette taxonomie nous a permis de mettre en avant l'influence des stratégies de conception des techniques en termes d'intégration de degrés de liberté. Par la suite, nous avons mené une étude concernant les techniques d'interactions permettant le positionnement 3-D d'un objet. Nous avons présenté deux nouvelles techniques, tirant profit des capacités offertes par les écrans multipoints. L'évaluation de ces techniques nous révéla des conclusions quant à la coordination de l'utilisateur dans la réalisation de la tâche. Enfin, nous avons introduit une nouvelle technique d'interaction de manipulation 3-D. Cette technique a été évaluée plus rapide que les techniques existantes et nous avons pu déterminer les raisons expliquant cette performance accrue. Ces travaux, qui s'intéressent à la coordination de l'utilisateur lors de la réalisation de tâches 3-D à l'aide de surfaces multipoints, recommandent une approche favorisant la séparation des degrés de liberté, dans le but de pouvoir paralléliser les actions de l'utilisateur afin de tirer profit de la bande passante d'entrée plus importante offerte par les écrans multipoints
Eléments de multirésolution en modélisation géométrique by Laurent Grisoni( Book )

2 editions published in 1999 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

DANS LE DOMAINE DE L'IMAGE DE SYNTHESE, LA COMPLEXITE CROISSANTE DES MODELES GEOMETRIQUES MANIPULES DOIT FREQUEMMENT ETRE CONCILIEE AVEC L'EXIGENCE DE PERFORMANCE SOUVENT PRESENTE DANS LES APPLICATIONS TEMPS REELS, NOTAMMENT DANS LES APPLICATIONS DE REALITE VIRTUELLE. MALGRE UNE MONTEE EN PUISSANCE INCONTESTABLE DU MATERIEL DONT ON DISPOSE A L'HEURE ACTUELLE, CE DERNIER EST SOUVENT VITE RATTRAPE PAR LA COMPLEXITE DES SCENES A MANIPULER. POUR PALLIER A CE PROBLEME, IL CONVIENT D'ADAPTER LES MODELES UTILISES, AFIN QUE CEUX-CI DONNENT LA POSSIBILITE DE MANIPULER UN OBJET SOUS LA FORME DE PLUSIEURS VERSIONS, ALLANT DES PLUS GROSSIERES AUX PLUS FINES. LA MULTIRESOLUTION, PAR ONDELETTES NOTAMMENT, EST UNE SOLUTION A CE TYPE DE CONTRAINTE. CE TYPE DE REPRESENTATION PRESENTE EN OUTRE LA PROPRIETE INTERESSANTE, EN MODELISATION GEOMETRIQUE, DE FOURNIR SIMPLEMENT DES OUTILS D'EDITION EFFICACES. CE MEMOIRE S'INTERESSE A CE TYPE DE REPRESENTATION POUR LES OBJETS SPLINES ET IMPLICITES. APRES UN TOUR D'HORIZON DE LA THEORIE DES ONDELETTES, ET DE LEUR MISE EN PRATIQUE, UN NOUVEAU MODELE DE SPLINE, CELUI DES B-SPLINES HERMITIENNES, OU HB-SPLINES, EST PRESENTE, POUVANT ETRE VU SELON LE BESOIN COMME UN MODELE D'INTERPOLATION, OU D'APPROXIMATION. A PARTIR DE CE MODELE, UNE NOUVELLE APPROCHE POUR LA MULTIRESOLUTION SPLINE, L'APPROCHE PAR LIFTING SCHEME HERMITIEN, OU LSH, EST INTRODUITE. CETTE DERNIERE, PLUS SIMPLE A METTRE EN PLACE QUE LES APPROCHES TRADITIONNELLES, PERMET EN OUTRE DE DISPOSER DE PLUS DE DEGRES DE LIBERTES. ENFIN, DANS LE CADRE IMPLICITE, OU TRES PEU DE CHOSES EXISTENT VIS-A-VIS DE LA MULTIRESOLUTION, UN MODELE A MULTIRESOLUTION EST PROPOSE, ASSOCIE A UNE STRUCTURE DE DONNEE ADAPTEE. UN ALGORITHME DE TESSELLATION EST ETUDIE, AINSI QUE L'EDITION DE CES OBJETS
Simulation en temps réel d'objets déformables et découpables by Damien Marchal( Book )

2 editions published in 2006 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

L'animation de scènes virtuelles en synthèse d'images est une technique maîtrisée, largement utilisée pour les effets spéciaux cinématographiques et les jeux vidéos. Récemment, la simulation physique a été introduite pour produire ces animations; utiliser la simulation permet de produire automatiquement des animations réalistes dans les environnements virtuels interactifs. Dans ce contexte, cette thèse présente de nouvelles techniques de simulation, en temps-réel, d'objets déformables qui peuvent être découpés. On s'intéresse aussi à la détection des collisions, aux méthodes d'interpolation de champs du type Moindres Carrées Mobiles et aux méthodes sans maillage. Les trois contributions principales de la thèse sont : ·un modèle d'objet déformable temps-réel basé sur la théorie de l'élasticité et la méthode des éléments finis; la particularité de ce modèle est qu'il adapte la complexité des calculs en fonction de la puissance disponible ; s'appuyant sur plusieurs représentations géométriques découplées, il permet aussi la simulation d'objets dont la géométrie n'est pas manifold. ·un algorithme rapide de calcul de carte de distance. Cet algorithme est utilisé pour traiter les collisions entre des objets déformables et découpables; il est aussi à la base d'une méthode de segmentation d'objets volumiques. ·un modèle d'objet déformable basé sur la méthode du Shape-Matching qui supporte les opérations de découpe. L'efficacité du modèle repose sur la combinaison d'une méthode sans maillage efficace et de l'algorithme de calcul de carte de distance précédemment présenté. Ce modèle semble bien adaptée pour l'animation interactive
Vers une simulation physique temps réel multi-modèle by Laurent Grisoni( Book )

2 editions published between 2005 and 2007 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Pour espérer arriver à un tel résultat, nous pensons qu'une voie intéressante est d'envisager un système mécanique à un niveau conceptuel se plaçant au dessus du modèle, pour, à terme, envisager les systèmes mécaniques comme des "boîtes noires", aussi indépendantes que possible les une des autres, munis d'une interface leur permettant d'interagir l'un avec l'autre, quand nécessaire. Ces systèmes seraient, avec suffisamment d'indépendance, de surcroît capable d'adapter leur représentation (tant visuelle que mécanique) au contexte d'utilisation, ainsi qu'aux contraintes externes (ex : temps de calcul). Il s'agit de tels objets que nous nommons "multi-modèles". Ce document donne une vue (arbitraire) de la bibliographie traitant de la simulation physique temps réel, et présente nos contributions principales (en les re-situant vis-à-vis de la problématique globale), pour les trois grandes questions que soulève la thématique multi-modèle : premièrement, la maîtrise des modèles et représentations impliqués (pour fournir des simulations aussi précises et rapides que possible), ensuite l'ajout d'adaptivité à ces modèles (permettant d'adapter la complexité d'un objet), et pour terminer, la question de la coexistence de plusieurs algorithmiques au sein d'un même objet de simulation (pour espérer pallier aux limites inhérentes à chaque modèle)
Suture en chirurgie virtuelle : simulation interactive et modèles hétérogènes by Christophe Guébert( Book )

2 editions published in 2010 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

La médecine a été une grande motivation dans la recherche en informatique, et nous pensons que la simulation de procédures médicales sera un élément majeur de la médecine du 21e siècle. Pour ces applications, la simulation physique doit être interactive et proposer un comportement et un rendu visuel des objets simulés qui soient réalistes tout en faisant avec un temps de calcul limité. Dans ce travail, nous nous sommes intéressés à la simulation du geste chirurgical de la suture, faisant interagir des modèles hétérogènes (rigides, déformables 1d et 3d) dans la reproduction d'un geste complexe. Nous proposons de modéliser ces interactions par des contraintes de complémentarité, avec une méthode générique et une résolution indépendante des types de contraintes utilisées. Cette approche a permis la mise au point de contraintes spécifiques pour créer des modèles d'interaction nouveaux. Ces contraintes ont permis une simulation complète de l'insertion d'aiguille, validée par les mesures expérimentales des travaux antérieurs, qui suit les lois physiques et s'adapte à la manipulation de l'utilisateur. Enfin, une simulation interactive très réaliste a été réalisée pour l'entraînement au geste de suture dans le cadre d'opérations laparoscopiques
Haptic feedback displays with programmable friction : interaction and texture perception by Farzan Kalantari( )

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

Touch interactions with tactile displays such as smart-phones and tablets, have become more and more ubiquitous in our daily life. These commercial touchscreen devices rarely provide a compelling haptic feedback to human fingers despite the use of touch as primary input; haptic feedback is typically limited to vibration. Therefore, different technologies have been explored to generate dynamic haptic feedback to enhance input on touchscreen devices. In this dissertation, we are are particularly interested in a category of haptic feedback which leverages ultrasonic vibrations to create an air-gap between a user's finger and the display to reduce friction when activated, a phenomenon called the squeeze film effect. Indeed, user's tactile perception plays a crucial role for interacting with haptic displays. In this thesis, we first explore user's fingers limitation of tactile perception on ultrasonic haptic displays for both one-finger and multi-finger touch explorations by means of psychophysical experiments. We then propose a novel concept, called taxel concerning user's perception of tactile elements on ultrasonic haptic touchscreens. Furthermore, we describe how to optimize user's interaction performances in common interaction tasks by leveraging ultrasonic lubrication. Finally, we study how tactile signal can be combined with auditory signals to enhance user's perception in musical interactions
Modèles de représentation multi-résolution pour le rendu photo-réaliste de matériaux complexes by Jérôme Baril( )

1 edition published in 2010 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

The emergence of digital capture devices have enabled the developmentof 3D acquisition to scan the properties of a real object : its shape and itsappearance. This process provides a dense and accurate representation of realobjects and allows to avoid the costly process of physical simulation to modelan object. Thus, the issues have evolved and are no longer focus on modelingthe characteristics of a real object only but on the treatment of data fromacquisition to integrate a copy of reality in a process of image synthesis. In this thesis, we propose new representations for appearance functions from the acquisition with the aim of defining a set of multicale models of low complexity in size working in real time on the today's graphics hardware
Comprendre, modéliser et concevoir l'interaction gestuelle tactile by Yosra Rekik( )

1 edition published in 2014 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

This thesis presents our research investigations on multi-touch gesture variability. We first study multi-touch gesture variability from a user perspective, and then we investigate applicable tools and techniques for multi-touch interaction.Towards understanding multi-touch variability, we set-up a pair of user studies. From the first study, we outline a tax-onomy of multi-touch gestures in which we present the different aspects of a single unified dynamic mechanism ruling users in the achievement of a multi-touch gesture. From the second study, we provide a more comprehensive analysis on multi-touch gesture variability. We differentiate between the major and minor sources of variation during gesture articulation and outline eight representative gesture classes. We analysis the link between gesture shape and gesture articulations. Moreover, we address the question of whether these different sources of variations induce different degree of articulation difficulty or if they are equivalent from a user-centric perspective. We there-by conduct the first investi-gation on the user-perceived difficulty of multi-touch gesture articulations. After studying multi-touch gestures from a purely user-centric perspective, we provide a set of tools: we first propose a new preprocessing step, Match-Up, that structures finger movements. We then apply Match-Up to recognize multi-touch input under unconstrained articulation (Match-Up & Conquer), for which we show an improvement in recogni-tion accuracy of up to 10%. Finally, we introduce the concept of rigid movement and investigate its potential usage in order to strength interaction and offer users more flexibility in articulating gestures
Détection de collision par lancer de rayon : La quête de la performance by François Lehericey( )

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

La détection de collision est une tâche essentielle pour la simulation physique d'environnements virtuels. De nos jours, la détection de collision est l'un des goulets d'étranglement calculatoire dans les applications de réalité virtuelle dû à la complexité des environnements que l'on souhaite simuler et par la contrainte d'interaction en temps-réel. Nous avons concentré nos travaux sur la seconde étape de la détection de collision (narrow-phase) dans laquelle les tests de collisions sont effectués sur des paires d'objets. Contrairement à la première étape, les tests de collisions sont effectués sur des versions détaillées des modèles géométriques et sont donc très sensible au niveau calculatoire à la complexité géométrique de ceux-ci.Cette thèse vise à améliorer les performances de la détection de collision lors de l'utilisation d'objets géométriques complexes (formes représentées par un maillage, éventuellement non-convexe et/ou déformable). Nos méthodes permettent d'accélérer le calcul de la narrow-phase. Les algorithmes proposés peuvent être implémentés sur GPU pour profiter de leur puissance de calcul et ainsi améliorer les performances.Pour réaliser la narrow-phase, nous proposons un pipeline adapté à une implémentation GPU. Celui-ci permet de réaliser la narrow-phase à l'aide d'algorithmes basés lancer de rayon. Notre méthode repose sur un principe commun où tous les tests de collision sont effectués par lancer de rayon à partir des sommets des objets. Cette généricité nous permet de réaliser les tests sur des maillages ayant n'importe quelles propriétés (rigide ou déformable, convexe ou non-convexe). Les algorithmes de lancer de rayon utilisés étant choisis en fonction des propriétés des objets pour optimiser les performances.Nous avons généralisé la méthode de détection de collision utilisée pour supporter, en plus des objets volumiques, des objets surfaciques (tels que des tissus). Cette méthode est compatible avec le pipeline proposé et permet de réaliser des tests de collisions entre n'importe quelle combinaison d'objets.De plus, nous proposons d'exploiter la cohérence temporelle pour améliorer les performances. Le résultat de la détection de collision est généralement très semblable entre deux pas de temps successifs. Suite à cette observation, nous proposons un algorithme de lancer de rayon itératif qui intègre le résultat du pas précédent pour exploiter cette cohérence temporelle. Cet algorithme peut être utilisé conjointement avec des algorithmes de lancer de rayon standard. Il permet de remplacer certains tests unitaires pour mettre à jour de manière incrémentale le résultat de la détection de collision. L'algorithme de lancer de rayon itératif est ajouté au pipeline en tant qu'alternative aux autres algorithmes de lancer de rayon et est utilisé prioritairement dû à son faible coût calculatoire
Concevoir les outils numériques du design by Nolwenn Maudet( )

1 edition published in 2017 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Mainstream digital graphic design tools seldom evolved since their creation, more than 25 years ago. In this dissertation, I address the following questions: How do designers work with design software? And how can we design novel design tools that better support designer practices? Using StoryPortraits, a method designed to capture rich qualitative insight, I first study four designer practices, ranging from specific design operations such as color selection, alignment and distribution, to more complex endeavors such as layout structuring and collaboration with developers. In these empirical studies, I characterize the existing mismatch between current digital design tools and designers practices. I show how design tools, because they decouple creativity from tool use, prioritize values such as efficiency and user-friendliness. Based on my empirical findings, I propose a new type of design tools, Graphical Substrates that combine the strengths of both programming and traditional Graphical User Interfaces. I design nine different tools that address the needs identified in the four empirical studies by reifying specific user process into Graphical Substrates probes. In four structured observation studies, I show how designers can appropriate these probes in their own terms. In this thesis, I argue that Graphical Substrates open the design space of designers' tools by bridging the gap between programming and graphical user interface to better support the wealth of designers' practices
Doing more without more : data fusion in human-computer interaction by Cagan Arslan( )

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

The increasing variety of tasks which require human-computer interfaces result in the production of new and improved sensing devices and therefore causes the obsolescence of older technologies. In a world of limited resources, the production rate of new interaction devices is unsustainable. Sustainable design calls for re-appropriation of existing materials, so we need to design interfaces that are modular, re-usable, yet that allow new interaction techniques. We believe that combining the strength of different input devices through data fusion can enable powerful interactions while extending the lifespan of electronic materials. As the complexity of sensors increases, their combination presents new challenges and opportunities, notably in terms of computational power and user behavior, which we explore in this document. We first explain how previous work conducted in different sub-domains of human-computer interaction fit into the data fusion perspective. From this perspective, we take all aspects of input devices into consideration to define the framework to which this thesis belongs. The first step consists of handling input devices to provide meaningful information to be fused, so we demonstrate how to go from a complex data source such as a camera stream, to a small, descriptive bit of information that enables lightweight fusion. Then, we separate the benefits of multi-sensor data fusion for interaction spaces into two categories; enriching the interaction space and extending the interaction space. Our contribution to the enriched spaces mainly focuses on musical interfaces where we propose a movement sonification application on a mobile device and a visual feedback mechanism, all by using a combination sensors. Further, we contribute a virtually extended surface for large display interactions using a hand-held touchscreen and examine the user's appropriation to the new interaction space
 
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