Det huvudsakliga syftet med denna rapport är att genomföra och testa en implementationsteknik för ragdolls ämnade användas i spelsammanhang. Implementationen sker genom en kombination av en verletimplementering tillsammans med en fördefinierad bone-hierarki i meshen som skall användas. Verletimplementeringen programmerades som en grund till en enklare fysikmotor och parsningen och struktureringen av meshen sköttes parallellt utanför fysikmotorn. Rotationsmatriser för samtliga större kroppsdelar, såsom över- och underarmar, överkropp, huvud etc. beräknas sedan i fysikmotorn och används för att vrida mesh-kroppen rätt. Testerna utförda i detta arbete gick uteslutande ut på att mäta beräkningstider för de fysiska uträkningarna vilket innefattade ragdollens alla rörelser och framtagandet av de rotationsmatriser nödvändiga för meshen. Allt som hade med grafik att göra var borttaget från testet för att se hur väl metoden, som sådan, stod sig. Resultatet erhållet från dessa tester visade på att den här implementationstekniken för ragdolls bäst passar för hobbyprojekt eller som något utav en inkörsport till fysikberäkningar då beräkningstiden för varje ragdoll ansågs vara i överkant av vad som skulle klassas som tillåtet. / The primary purpose of this report is to apply and test an implementation technique for ragdolls meant to be used in a game context. The implementation is realized as a combination of a verlet implementation and a predefined bone hierarchy in the mesh meant to be used. The verlet implementation was programmed as a foundation for a simplified physics engine, and the parsing and structuring of the mesh was made outside of the physics engine as a stand-alone component. Rotation matrices for the major body parts, such as the arms and body, were calculated in the physics engine and later applied to the mesh so it would bend appropriately. The tests performed in this project were solely constructed to measure the computational times required for moving the ragdoll and extracting the rotation matrices from the same. Every part related to graphics was all but turned off to investigate how well the method, as such, would measure up. The result obtained from these tests showed that this implementation technique is best suited to be used as a hobby project or as an entry point to further and more complex physical calculations, as the computational times needed for each ragdoll was something of immense.

This thesis explores and explains a method using discrete curvature as a feature to find regions of vertices that can be classified as being likely to indicate the presence of an underlying tumor on a kidney surface mesh. Vertices are tagged based on curvature type and mathematical morphology is used to form regions on the mesh. The size and location of the tumor is approximated by fitting a sphere to this region. The method is intended to be employed in noninvasive radiotherapy with a dynamic soft tissue model. It could also provide an alternative to volumetric methods used to segment tumors. A validation is made using the images from which the kidney mesh was constructed, the tumor is visible as a comparison to the method result. The dynamic kidney model is validated using the Hausdorff distance and it is explained how this can be computed in an effective way using bounding volume hierarchies. Both the tumor finding method and the dynamic model show promising results since they lie within the limit used by practitioners during therapy.

Un fichier intitulé Charbonneau_Nathalie_2008_AnimationAnnexeT accompagne la thèse. Il contient une séquence animée démontrant le type de parcours pouvant être effectué au sein des environnements numériques développés. Il s'agit d'un fichier .wmv qui a été compressé. / Dans le cadre de la présente recherche, notre intérêt porte sur les possibilités d'avoir recours à l’outil informatique afin de contribuer au développement des habiletés cognitives du concepteur architectural. Plus précisément, il s'agit de permettre à ce dernier d'enrichir sa base de connaissances relatives au patrimoine bâti. Si ce sujet a retenu notre attention, c’est qu’il nous apparaît essentiel d’explorer de nouvelles possibilités de mettre à contribution des moyens informatiques pour véhiculer les valeurs intellectuelles rattachées au patrimoine, et d’œuvrer ainsi à un renouvellement des modes de formalisation et de diffusion de ces connaissances. Nous nous intéressons, d’une part, à la démarche de construction des savoirs qui amène l’historien de l’architecture à déployer un raisonnement en vue de proposer, et de diffuser, l'interprétation qu'il fait d'une réalité bâtie. Nous portons notre attention, de façon spécifique, sur l'une des stratégies auxquelles a recours le chercheur en patrimoine en vue de développer des savoirs nouveaux, soit la démarche typologique. Nous nous proposons de contribuer au développement d’un vecteur de diffusion qui soit suffisamment ‘flexible’ pour être adaptable à la mouvance de la connaissance, de manière à prévenir une certaine cristallisation des savoirs. Notre intérêt porte, d’autre part, sur le processus de reconstruction de la connaissance par l'apprenant, ici le concepteur architectural. Il s’agit de mettre à la disposition de l’individu des outils lui permettant d’appréhender la connaissance développée par l’historien. Dans cette optique, nous étudions les possibilités d’élaborer des outils heuristiques axés sur l’action du sujet cogitant. En somme, nous cherchons à évaluer et à comprendre dans quelle mesure et de quelles façons l’informatique pourrait contribuer à ce que le processus d’élaboration de la connaissance, entrepris par l’historien de l’architecture, et le processus d’appréhension de ladite connaissance par l’apprenant, s’opèrent tous deux de façon dynamique et itérative. Dans le cadre d'une telle réflexion, nous posons l’hypothèse selon laquelle la complémentarité pouvant être développée entre un modèle symbolique et un système génératif serait susceptible de bonifier les modalités par lesquelles le chercheur en patrimoine entre en communication avec le concepteur architectural. Afin de confronter notre hypothèse au réel, nous procédons à des expérimentations; il s’agit d’études de cas portant sur des typologies proposant respectivement l'organisation d'un corpus de charpentes de toitures construites entre les XIe et XIXe siècles, et d'un corpus de roses gothiques datant des XIIe et XIIIe siècles. Nous procédons à l'élaboration d'environnements numériques évolutifs, aptes à véhiculer l’interprétation proposée par le chercheur en patrimoine. La pertinence de ces environnements, tant au sein de la démarche de l’historien que de celle de l’apprenant, est évaluée par le biais de méthodes qualitatives. Suite à cette démarche exploratoire, nous proposons un modèle théorique établissant un lien envisageable entre histoire de l'architecture, cognition et informatique. Par nos expérimentations, et la théorisation qui en a résulté, nous cherchons à mettre en lumière la potentialité de la synergie pouvant prendre place entre l'historien de l'architecture et le développeur informatique. Au terme de ce parcours, qui nous a conduits de la problématique à l'hypothèse pour nous mener ensuite en terrain d'expérimentations, nous replaçons la présente étude dans un contexte plus large et traçons de nouvelles pistes de recherche. Celles-ci mettent en relief l'importance, pour le concepteur architectural, d’étoffer sa base de connaissances relatives au bâti ancien, par le biais d’un processus itératif, de même que l’intérêt d’exploiter lesdits savoirs, de façon consciente et articulée. Il nous apparaît que les tenants et les aboutissants de notre recherche sont susceptibles d’intéresser toute personne œuvrant dans le domaine de l'histoire de l'architecture (qu’il s’agisse de la recherche ou de l’enseignement) ainsi que tout concepteur architectural soucieux de mieux connaître, comprendre et apprécier le patrimoine qui lui a été légué. / Within the framework of this research project, we explore the possibilities of making use of information technologies to enhance the architectural designer's cognitive abilities. More precisely, we examine the possibilities of enabling the designer to become more knowledgeable about architectural heritage. We took an interest in this topic because it appears essential to explore new ways of conveying the intellectual values connected with the built heritage. In this regard, we hope to contribute towards the renewal of methods of the formalization and dissemination of the knowledge inherent in buildings and artefacts of historical interest. On the one hand, we take an interest in the knowledge construction process that induces the architectural historian to unfold a reasoning so as to organize his/her interpretation of a built environment. We study one of the strategies employed by the historian in tackling the problem of establishing connections between artefacts of a single family; that is, when proceeding to elaborate a typology. We intend to contribute to the development of a vehicle for knowledge that is sufficiently flexible to be adaptable to iterative changes in the interpretation provided by the historian, so as to prevent the eventual crystallization of the conclusions drawn from his/her study of the built environment. We also turn our attention to the knowledge reconstruction process undertaken by the learner, in this case the architectural designer. We aim to place at the designer’s disposal tools that enable him/her to apprehend the knowledge developed by the historian. In this regard, we explore the possibilities of implementing heuristic tools based on the learner’s action. In short, we strive to evaluate and understand to what extent and in which ways information technologies could make a difference in the knowledge construction process undertaken by the architectural historian, and in the knowledge reconstruction process undertaken by the learner. In what way could these processes take place in a dynamic and iterative way? Within the framework of this reflection on the possible uses of information technologies, we formulate the following hypothesis: we argue that the eventual complementarity likely to develop between a conceptual model and a generative system would enhance the methods by which the researcher, working on built heritage, could convey his/her message to the architectural designer. To assess the validity of our theory, we conduct a set of experiments. Our approach is exemplified by two case studies dealing with the works of historians who established typologies of roof frames constructed in the north of France and in Belgium between the 11th and 19th centuries, and of 12th and 13th century gothic rose windows crafted in the Île-de-France. We then proceed to the implementation of interactive digital environments. The usefulness of these environments, as much within the historian’s thought process as within the learner’s, is evaluated via qualitative methods. Based on the conclusions drawn from these case studies, we propose a theoretical model that establishes a connexion between architectural history, cognition and information technologies. In undertaking these experiments and the subsequent theorizing, we aim to shed new light on the synergy likely to take place between the architectural historian and the computer scientist. At the conclusion of this process, which brought us from the terms of reference to the hypothesis and experiments, we place the present study in a larger context and open up new avenues of investigation that highlight the importance, for the architectural designer, of being knowledgeable about the built heritage and of making use of this knowledge in a conscious and articulated way. The details of this research project are likely to be of interest to any person working in the broad field of architectural history, as well as architectural designers concerned with obtaining a better knowledge, understanding and appreciation of the heritage handed down from his/her predecessors.

Dans le cadre de la présente recherche, notre intérêt porte sur les possibilités d'avoir recours à l’outil informatique afin de contribuer au développement des habiletés cognitives du concepteur architectural. Plus précisément, il s'agit de permettre à ce dernier d'enrichir sa base de connaissances relatives au patrimoine bâti. Si ce sujet a retenu notre attention, c’est qu’il nous apparaît essentiel d’explorer de nouvelles possibilités de mettre à contribution des moyens informatiques pour véhiculer les valeurs intellectuelles rattachées au patrimoine, et d’œuvrer ainsi à un renouvellement des modes de formalisation et de diffusion de ces connaissances. Nous nous intéressons, d’une part, à la démarche de construction des savoirs qui amène l’historien de l’architecture à déployer un raisonnement en vue de proposer, et de diffuser, l'interprétation qu'il fait d'une réalité bâtie. Nous portons notre attention, de façon spécifique, sur l'une des stratégies auxquelles a recours le chercheur en patrimoine en vue de développer des savoirs nouveaux, soit la démarche typologique. Nous nous proposons de contribuer au développement d’un vecteur de diffusion qui soit suffisamment ‘flexible’ pour être adaptable à la mouvance de la connaissance, de manière à prévenir une certaine cristallisation des savoirs. Notre intérêt porte, d’autre part, sur le processus de reconstruction de la connaissance par l'apprenant, ici le concepteur architectural. Il s’agit de mettre à la disposition de l’individu des outils lui permettant d’appréhender la connaissance développée par l’historien. Dans cette optique, nous étudions les possibilités d’élaborer des outils heuristiques axés sur l’action du sujet cogitant. En somme, nous cherchons à évaluer et à comprendre dans quelle mesure et de quelles façons l’informatique pourrait contribuer à ce que le processus d’élaboration de la connaissance, entrepris par l’historien de l’architecture, et le processus d’appréhension de ladite connaissance par l’apprenant, s’opèrent tous deux de façon dynamique et itérative. Dans le cadre d'une telle réflexion, nous posons l’hypothèse selon laquelle la complémentarité pouvant être développée entre un modèle symbolique et un système génératif serait susceptible de bonifier les modalités par lesquelles le chercheur en patrimoine entre en communication avec le concepteur architectural. Afin de confronter notre hypothèse au réel, nous procédons à des expérimentations; il s’agit d’études de cas portant sur des typologies proposant respectivement l'organisation d'un corpus de charpentes de toitures construites entre les XIe et XIXe siècles, et d'un corpus de roses gothiques datant des XIIe et XIIIe siècles. Nous procédons à l'élaboration d'environnements numériques évolutifs, aptes à véhiculer l’interprétation proposée par le chercheur en patrimoine. La pertinence de ces environnements, tant au sein de la démarche de l’historien que de celle de l’apprenant, est évaluée par le biais de méthodes qualitatives. Suite à cette démarche exploratoire, nous proposons un modèle théorique établissant un lien envisageable entre histoire de l'architecture, cognition et informatique. Par nos expérimentations, et la théorisation qui en a résulté, nous cherchons à mettre en lumière la potentialité de la synergie pouvant prendre place entre l'historien de l'architecture et le développeur informatique. Au terme de ce parcours, qui nous a conduits de la problématique à l'hypothèse pour nous mener ensuite en terrain d'expérimentations, nous replaçons la présente étude dans un contexte plus large et traçons de nouvelles pistes de recherche. Celles-ci mettent en relief l'importance, pour le concepteur architectural, d’étoffer sa base de connaissances relatives au bâti ancien, par le biais d’un processus itératif, de même que l’intérêt d’exploiter lesdits savoirs, de façon consciente et articulée. Il nous apparaît que les tenants et les aboutissants de notre recherche sont susceptibles d’intéresser toute personne œuvrant dans le domaine de l'histoire de l'architecture (qu’il s’agisse de la recherche ou de l’enseignement) ainsi que tout concepteur architectural soucieux de mieux connaître, comprendre et apprécier le patrimoine qui lui a été légué. / Within the framework of this research project, we explore the possibilities of making use of information technologies to enhance the architectural designer's cognitive abilities. More precisely, we examine the possibilities of enabling the designer to become more knowledgeable about architectural heritage. We took an interest in this topic because it appears essential to explore new ways of conveying the intellectual values connected with the built heritage. In this regard, we hope to contribute towards the renewal of methods of the formalization and dissemination of the knowledge inherent in buildings and artefacts of historical interest. On the one hand, we take an interest in the knowledge construction process that induces the architectural historian to unfold a reasoning so as to organize his/her interpretation of a built environment. We study one of the strategies employed by the historian in tackling the problem of establishing connections between artefacts of a single family; that is, when proceeding to elaborate a typology. We intend to contribute to the development of a vehicle for knowledge that is sufficiently flexible to be adaptable to iterative changes in the interpretation provided by the historian, so as to prevent the eventual crystallization of the conclusions drawn from his/her study of the built environment. We also turn our attention to the knowledge reconstruction process undertaken by the learner, in this case the architectural designer. We aim to place at the designer’s disposal tools that enable him/her to apprehend the knowledge developed by the historian. In this regard, we explore the possibilities of implementing heuristic tools based on the learner’s action. In short, we strive to evaluate and understand to what extent and in which ways information technologies could make a difference in the knowledge construction process undertaken by the architectural historian, and in the knowledge reconstruction process undertaken by the learner. In what way could these processes take place in a dynamic and iterative way? Within the framework of this reflection on the possible uses of information technologies, we formulate the following hypothesis: we argue that the eventual complementarity likely to develop between a conceptual model and a generative system would enhance the methods by which the researcher, working on built heritage, could convey his/her message to the architectural designer. To assess the validity of our theory, we conduct a set of experiments. Our approach is exemplified by two case studies dealing with the works of historians who established typologies of roof frames constructed in the north of France and in Belgium between the 11th and 19th centuries, and of 12th and 13th century gothic rose windows crafted in the Île-de-France. We then proceed to the implementation of interactive digital environments. The usefulness of these environments, as much within the historian’s thought process as within the learner’s, is evaluated via qualitative methods. Based on the conclusions drawn from these case studies, we propose a theoretical model that establishes a connexion between architectural history, cognition and information technologies. In undertaking these experiments and the subsequent theorizing, we aim to shed new light on the synergy likely to take place between the architectural historian and the computer scientist. At the conclusion of this process, which brought us from the terms of reference to the hypothesis and experiments, we place the present study in a larger context and open up new avenues of investigation that highlight the importance, for the architectural designer, of being knowledgeable about the built heritage and of making use of this knowledge in a conscious and articulated way. The details of this research project are likely to be of interest to any person working in the broad field of architectural history, as well as architectural designers concerned with obtaining a better knowledge, understanding and appreciation of the heritage handed down from his/her predecessors. / Un fichier intitulé Charbonneau_Nathalie_2008_AnimationAnnexeT accompagne la thèse. Il contient une séquence animée démontrant le type de parcours pouvant être effectué au sein des environnements numériques développés. Il s'agit d'un fichier .wmv qui a été compressé.