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Cette thèse, située dans le cadre de la synthèse d'images de paysages, est consacrée à des représentations d'arbres adaptées soit au rendu de haute-qualité, soit au rendu temps réel. Les techniques de modélisation d'arbres donnent à ce jour de bons résultats en termes de diversité d'espèces et de formes représentables. Cependant, leur représentation géométrique nécessite une multitude de polygones représentant des détails fins, source d'un coût de calcul important et de gros problèmes d'aliassage lors du rendu de l'image. Pourtant, la construction de niveaux de détails par simplification de maillage ne peut s'appliquer à un arbre sans en modifier l'opacité et l'illumination globale, à cause du caractère disparate et non continu du feuillage. En suivant l'idée de représenter un ensemble de primitives (feuilles ou branches) par paquet intégrant les aspects géométriques et photométriques, nous avons conçu deux nouvelles représentations. La première, destinée au rendu haute-qualité, est basée sur le calcul analytique du modèle d'illumination global d'une géométrie représentant un rameau d'aiguilles de conifère. En nous servant des connaissances a priori concernant la distribution géométrique des aiguilles, nous avons mis au point une hiérarchie de trois shaders capables de représenter à une échelle donnée les effets cumulés des niveaux plus fins, sans avoir à les échantillonner, et en tenant compte de l'auto-ombrage et de la visibilité. Le caractère analytique de ces shaders permet à la fois d'accélérer considérablement les temps de calcul et d'obtenir des images de qualité, en particulier avec très peu d'aliassage. La deuxième, destinée au rendu temps réel, se compose d'une hiérarchie d'images correspondant à l'échantillonnage des directions de vue et de lumière, que nous affichons à l'aide de billboards en interpolant les images. Nous y associons une structure de visibilité pré-calculée, basée sur des cubes de visibilité, pour traiter l'auto-ombrage et l'ombrage en temps interactif. Notre implémentation permet l'affichage interactif d'une forêt de 1000 arbres avec illumination, auto-ombrage, ombrage, et avec possibilité de déplacer interactivement la source de lumière

Les processus auto-stabilisants sont définis comme des solutions d'équations différentielles stochastiques dont le terme de dérive contient à la fois le gradient d'un potentiel ainsi qu'un terme non-linéaire au sens de McKean qui attire le processus vers sa propre loi de distribution. On dispose de nombreux résultats lorsque l'environnement est convexe. L'objet de ce travail est de les étendre autant que possible au cas général notamment lorsque le paysage contient plusieurs puits. Des différences fondamentales sont constatées. Le premier chapitre prouve l'existence d'une solution forte. Le second s'intéresse aux lois de probabilités d'une telle solution. En particulier, l'existence et la non-unicité des mesures stationnaires sont mises en évidence sous des hypothèses faibles. Les chapitres trois et quatre sont affectés au comportement de ces mesures lorsque le coefficient de diffusion tend vers 0. Le chapitre cinq met en relation le processus auto-stabilisant avec des systèmes particulaires via une "propagation du chaos". Il est ainsi possible de transposer certains résultats du système de particules sur le processus non-markovien et réciproquement. Le chapitre six est dédié au dénombrement exact des mesures stationnaires. Le chapitre sept est employé pour l'étude du comportement en temps long. D'une part, un résultat de convergence dans un cas simple est fourni. D'autre part, un principe de grandes déviations est mis en évidence par l'utilisation des résultats de Freidlin et Wentzell.

Cette thèse appréhende le paysage littoral comme une relation au monde ontologique, affective et métaphorique. Elle s'inscrit dans les recherches contemporaines en redonnant au corps sa centralité, s'inspirant ainsi de la phénoménologie et en intégrant l'affect dans le domaine géographique. Cette recherche explore comment l'étude des sensibilités, des émotions et des spatialités affectives permet de saisir une pensée paysagère contemporaine et participer à l'idée d'habiter poétiquement la terre. A travers la narration et le cheminement caractérisant pensées et expériences, cette thèse tente de saisir les mouvement spatiaux et temporels d'entre-deux qui participent à animer la dimension intime et éthique du paysage. La nature sensible et affective de la relation au littoral est interrogée à travers trois formes de récits. D'abord littéraire avec l'analyse géopoétique des écrits de Julien Gracq et de Tim Robinson, puis personnelle afin de penser l'expérience située du terrain dans son articulation avec la phénoménologie, la thèse analyse des récits d'habitants et de visiteurs à Belle-île-en-mer (France) et l'ouest de la péninsule de Dingle (Irlande) rassemblés en utilisant la médiation d'une cartographie participative. Le paysage est une praxis poétique qui transforme les représentations paysagères en manières de faire et de sentir, le corps forme une topographie en mouvement, la rythmique du cœur remplaçant le balayement visuel dans la pensée du paysage.

La synthèse d'images de paysages naturels reste encore un problème peu abordé en infographie. Pourtant, des modèles convaincants en particulier pour la modélisation de végétaux existent, mais n'ont pu être exploités dans des scènes comportant un nombre très important d'éléments. Je présente dans ce travail, une approche pour la modélisation et le rendu d'objets naturels qui doit permettre de contourner l'obstacle de la complexité géométrique et offrir un cadre simple pour la création de structures naturelles. Ainsi un modèle basé sur les systèmes de particules est proposé pour la création de structures végétales. Ce modèle fait appel à la définition d'un automate pour le contrôle des trajectoires, de la création et de la destruction des particules. Il peut être également utilisé pour modéliser et rendre un certain nombre d'autres phénomènes naturels (nuages, eau...). Par ailleurs, une scène de paysage naturel se compose de très nombreux éléments ayant des échelles très différentes sur l'image finale. Aussi nous proposons des techniques rapides et précises, basées sur les multi-textures, qui permettent un rendu multi-échelles efficace des éléments de végétation. De part leurs caractéristiques, ces méthodes peuvent être intégrées dans une architecture spécialisée pour la synthèse d'images de paysages naturels que nous présentons.

Cette thèse entre dans le cadre de la synthèse d'images de paysages s'appuyant sur une nouvelle modélisation des terrains par simulation dynamique de processus géomorphologiques. La restitution des phénomènes naturels agissant sur la création et l'évolution des reliefs semble un des moyens les plus sûrs pour obtenir des paysages réalistes. Après une présentation des différentes modélisations de terrain existantes, le modèle proposé est détaillé. Il s'appuie sur la création de terrains géologiquement contrastés sur lesquels sont appliqués des processus déterministes d'érosion. Le relief est constitué d'une surface topographique à laquelle est associée la représentation volumique d'un sous-sol, qui permet de déterminer en chaque point des paramètres géologiques intervenant dans la simulation. Celle-ci suit une méthode itérative utilisant des lois simulant l'érosion gravitaire et mécanique, la dissolution chimique et la sédimentation. L'écoulement et le transport de matière entre les points s'effectuent par le biais d'un graphe de parcours qui traduit la structure du réseau hydrographique. La simulation implique l'évolution (altimétrique et géologique) du relief et la création du réseau associé. Deux algorithmes de rendu sont ensuite proposés pour visualiser le relief modélisé. Ils incluent la représentation du réseau hydrographique et des lignes de crête. Le réalisme des images est accru par le plaquage sur le relief de textures naturelles de végétation, générées par une technique de spot noise et l'ajout d'effets visuels.

Montrer le monde, est-ce montrer le "siècle", le temps, cet " incorporel " selon les stoïciens pour lesquels le terme est plutôt péjoratif, cette forme dégradée de l'éternité selon les platoniciens ? La présence du temps, linéaire, fleuve ou immobile, oblitère-t-elle intimement le paysage classique soit, selon Philippe Descola, " de Patinir à Lorrain " ? Une réflexion sur le temps n'y serait-elle pas tout aussi présente qu'une tentative, rarement revendiquée, de représentation de la " nature ", notion encore ambiguë sous la Renaissance (autant les choses elles-mêmes que leur essence, voir leur principe actif), " terme vague " plus tard encore pour l'Encyclopédie. Y a-t-il un paradoxe du paysage ? Ce genre pictural est apparu concomitamment à la fin des millénarismes et à la " sécularisation ", soit dans un contexte d'évolution radicale et complexe du rapport au temps qu'il soit symbolique, politique, historique, économique, technique ou autre, phénomène abondamment étudié par l'histoire, notamment culturelle, mais aussi l'économie, la sociologie, la théologie... Parallèlement aux deux autres grands genres, le portrait avec les âges de la vie et leur psychologie, ou la nature " morte " avec l'intention morale de ses " vanités ", il en méditerait la dimension métaphysique, l'indétermination de la notion de nature s'avérant sans doute faire système avec celle de la notion de temps. Dans cette thèse, la première à être consacrée en France à ce peintre, ces hypothèses sont abordées à partir de l'œuvre de l'anversois Joachim Patinir (~1484 - ~1524), créateur du paysage cosmique (" weltlandschaft "), premier peintre occidental reconnu comme " peintre de paysage " (Dürer : " Joachim Patinir, der gut landschaft malher "), même si, bien entendu, le paysage est depuis longtemps présent dans la peinture et l'ensemble des arts occidentaux, comme en Orient, mais non d'abord pour lui-même. A ce titre, entre autres éléments iconographiques spécifiques (dont une iconologie juive encore à approfondir) il est le peintre des grands " lointains ", terme que, ainsi que tant d'autres, le lexique de l'espace partage justement avec celui du temps. A l'autre extrêmité du cycle, sont également sollicités Poussin et Lorrain, pères du paysage héroïque ou, autre référence néoplatonicienne, " idéal ", et qui achèvent de donner à ce genre ses lettres de noblesse.

À la frontière des villes de Gatineau et d’Ottawa, le site des chutes des Chaudières est situé à proximité du Parlement canadien et est lié à la naissance de la capitale du pays. Par l’entremise d’une sélection d'œuvres paysagères qui représentent ce site patrimonial, cette thèse s’intéresse aux croisements qui s’opèrent entre cultures. D'œuvre en œuvre, les traces interculturelles associées aux différents groupes qui ont fréquenté les Chaudières (Premiers peuples, Voyageurs, forestiers, etc.) sont analysées en fonction de leur contexte historique. Ce faisant, nous cernons comment l’interculturalité rejoint l'esprit du lieu inhérent au contenu de ces œuvres. Au fil de notre corpus d’œuvres paysagères se forge une biographie artialisée du lieu, allant de la préhistoire à la réaffectation future du site en passant par des jalons historiques tels que la traite des fourrures, les politiques unionistes et l’industrialisation. Le site se révèle ainsi être un microcosme d’importants marqueurs de l’histoire du Canada. Maintes communautés culturelles, non seulement ethniques, mais aussi ouvrières et religieuses, ont été, par de constantes interrelations, à la source de ces marqueurs. Ce, à un point tel, que l’esprit du lieu ne peut aller sans la prise en compte de cette interculturalité.

Les pucerons causent des dommages importants aux cultures céréalières et il est de plus en plus crucial de trouver des alternatives à la lutte chimique. Suite au Grenelle de l‟Environnement, les impératifs du développement durable et d‟une agriculture respectueuse de l‟environnement imposent de développer les recherches sur les méthodes de lutte biologique. Dans les paysages agricoles, la régulation naturelle des pucerons est assurée par divers parasites et une guilde diversifiée de prédateurs qui peuvent jouer un rôle régulateur important dans les phases précoces de la saison de reproduction. L‟objectif de cette thèse est de comparer l‟occupation des parcelles de blé et de maïs par les pucerons et leurs prédateurs carabiques dans des situations paysagères contrastées. Le travail a été mené pendant deux années sur 24 parcelles de céréales au sein de la zone atelier Armorique. Nous avons testé l‟effet de diverses variables paysagères sur la diversité et l‟abondance des pucerons et des communautés de carabes dans des parcelles de blé et de maïs. A l‟échelle du paysage, nous avons montré que la densité du bocage favorise l‟abondance des pucerons dans le blé mais pas dans le maïs. En revanche, le paysage ouvert favorise l‟abondance des carabes dans le blé comme dans le maïs. L‟augmentation des surfaces cultivées conduit à une perte d‟espèces des carabes et à un remplacement des espèces de grande taille par des espèces de petite taille A l‟échelle du contexte paysager, il y a une corrélation positive entre l'abondance des pucerons et la proportion de bois et de prairies à grande échelle(500m et 800m). Les proportions des prairies et des haies sont négativement corrélées avec l'abondance des carabes tandis que la richesse spécifique de cette communauté augmente avec la proportion des haies et des prairies. La proportion de bandes enherbées affecte négativement l'abondance des pucerons dans les parcelles de blé, et positivement dans les parcelles de maïs. L'abondance de carabes est positivement corrélée avec la proportion de bandes enherbées à grande échelle dans les deux types de cultures. A échelle locale, on observe une diminution du nombre total de pucerons à mesure qu‟on s‟éloigne de la bordure du champ. Alors que le nombre total de carabes augmente vers le centre des parcelles. La présence des bandes enherbées influence faiblement l‟abondance des pucerons. L‟abondance totale des pucerons et des carabes était significativement corrélée de manière positive dans le paysage ouvert pour les deux cultures , alors que dans le paysage fermé, cette corrélation était négative pour le blé et positive pour le maïs. Nos résultats montrent que les distributions et les relations carabes pucerons dans les paysages agricoles sont complexes puisqu‟elles varient à la fois selon le type de paysage, le contexte local et le type de culture.

Le maintien d'une « petite agriculture » dynamique et différenciée apparaît comme une voie d'avenir prometteuse pour la Gaspésie. Pourtant, celle pratiquée dans la MRC du Rocher-Percé est à une période charnière de son évolution: se renouveler ou disparaître. Envahissement de la friche dans les parcelles agricoles, perte de patrimoine naturel et bâti puis perte des liens entre producteurs et consommateurs sont les enjeux qui ont motivé le projet de mise en valeur de l'espace rural de la MRC par la reconnaissance de la multifonctionnalité de son agriculture. Au sein de cette démarche, et pour réaliser un portrait global du territoire agricole en préalable à une intervention, notre contribution consiste à étudier l'impact de l'agriculture dans le paysage et à enquêter sur la perception qu'ont les résidants et les touristes de ces mêmes paysages, des rôles de l'agriculture et de son avenir dans la MRC. Au-delà du projet, le phénomène récent de revalorisation des campagnes et d'une agriculture « vivante » et respectueuse de l'environnement, ou multifonctionnelle, nous invite à mieux comprendre les liens, concrets et abstraits, qui s'établissent entre ces personnes et le territoire agricole, donc à mieux cerner leur territorialité. Nos résultats indiquent que, malgré le déclin de l'activité dans la MRC, une faible visibilité et des occasions de contact plutôt rares, l'agriculture est perçue très positivement. Cela dit, pour permettre à la collectivité et aux visiteurs une appropriation plus complète du territoire, c'est-à-dire une utilisation, une connaissance et une image renouvelées du territoire agricole et de l'agriculture, trois enjeux ont été identifiés: assurer la concertation entre les agriculteurs et les propriétaires de terres en friche, maximiser la visibilité de l'agriculture puis améliorer l'accès aux produits de l'agriculture locale. L'implantation de systèmes agroforestiers, associant les arbres et les cultures sur des parcelles agricoles ou défrichées, est l'une des premières interventions à être mise en oeuvre par le projet. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Gaspésie, Agriculture, Multifonctionnalité, Paysages, Territorialité, Agroforesterie.