Le papier est un matériau très commun que l'on manipule quotidiennement. Pourtant on ne le trouve que rarement dans les environnements 3d. En effet, à cause de sa structure fibreuse, le papier, de même que le son qu'il produit, présente un comportement complexe qui se révèle difficile à reproduire avec les méthodes habituelles. En particulier, la surface du papier reste constamment isométrique à son patron 2D et peut se froisser ou se déchirer, créant ainsi de fins détails géométriques. Lorsqu’il se déforme, le papier produit également un son très caractéristique qui dépend fortement de la géométrie adoptée par la surface.Dans cette thèse, nous proposons de combiner une simulation physique usuelle avec de nouvelles méthodes, procédurales ou géométriques, de façon à tirer parti de connaissances préalables afin de modéliser la surface et le son d'une feuille de papier manipulée virtuellement. Plutôt que d'obtenir des résultats précis au sens physique, nous cherchons à reproduire un comportement plausible du papier, permettant ainsi à un utilisateur de créer interactivement des animations de papier virtuel.Nous nous concentrons dans un premier temps sur le cas du papier froissé. Pour cela, nous entrelaçons une étape de simulation physique avec une étape de remaillage géométrique qui adapte le maillage aux plis du papier froissé, exploitant pour cela la dévelopabilité du papier.Nous tirons ensuite profit de ce modèle pour développer une méthode permettant de déchirer du papier virtuelle en temps réel. Nous utilisons les informations sur la géométrie fournie par l'étape de remaillage pour trouver les points pouvant potentiellement être les points de départ d'une déchirure. Nous proposons aussi une nouvelle approche hybride, à la fois physique et géométrique, pour déterminer la direction général de propagation tout en créant de façon procédurale les détails du tracé d'une déchirure en utilisant une texture représentant la répartition des fibres.Enfin, nous proposons une génération de sons de papier, à la fois plausible, dépendant de la forme de la surface et qui s'opère en temps réel. Nous analysons les informations, géométriques et dynamiques, données par le modèle d'animation pour détecter les événements produisant du son et calculer les régions dans lesquelles le son résonne. Le son résultant est synthétisé à l'aide de sons pré-enregistrés et d'une génération procédurale, de façon à tenir compte de géométrie de la surface et sa dynamique. / Although paper is a very common material in our every-day life, it can hardly be found in 3d virtual environments. Indeed, due to its fibrous structure, paper material exhibits complex deformations and sound behaviour which are hard to reproduce efficiently using standard methods. Most notably, the deforming surface of a sheet of paper paper is constantly isometric to its 2D pattern, and may be crumpled or torn leading to sharp and fine geometrical features. During deformation, paper material also has very characteristic sound, which highly depends on its complex shape.In this thesis, we propose to combine usual physics-based simulation with new procedural, geometric methods in order to take advantage of prior knowledge to efficiently model the geometry and the sound of a deforming sheet of paper. Our goals are to reproduce a plausible behaviour of paper rather than an entirely physically accurate in order to enable a user to interactively deform and create animation of virtual paper.We first focus on the case of paper being crumpled. We use the developability property of the paper to interleave the physics-based simulation with a geometric remeshing step that adapts the mesh with the fold and the sharp creases of crumpling paper. We obtain an interactive model able to reproduce the main features of crumpling paper.We then take advantages of this model to develop of method for tearing paper in real-time. We use the geometric information provided by the remeshing step of the model to detect potential starting points of tears, and propose a new hybrid, geometric and physical, method to find their general direction of propagation while creating procedurally the details of the tearing path using a fibres' texture.Finally, we propose to generate a plausible shape-dependant sound of the paper at run-time. We analyse the geometric and dynamic information provided by the model to detect sound-producing events and compute the regions in which the sound resonate. The resulting sound is synthesized from both pre-recorded sounds and procedural generation taking into account the geometry of the surface and its dynamics.

L'accroissement de la demande en contenu virtuel, tant en termes qualitatifs que quantitatifs, révèle de nouveaux défis scientifiques.Par exemple, la génération et la manipulation de formes 3D et d'animation sont particulièrement difficiles.Les méthodes modernes contournent ces difficultés en proposant des approches basées sur des algorithmes d'optimisation.Ces derniers utilisent des connaissances a priori sur les données à manipuler afin de générer de nouvelles données satisfaisant des contraintes dictées par l'utilisateur.De tels outils présentent le désaventage d'être indirects, couteux, et non génériques, ce qui limite la liberté artistique de l'utilisateur en le contraignant à de nombreux essais.Les objectifs de cette thèse sont pluriels.D'une part, elle vise à améliorer le contrôle de l'utilisateur en proposant des méthodes de manipulation interactives et directes.D'une autre, elle cherche à rendre ces méthodes capables de manipuler des contenus plus variés en proposant des outils novateurs et génériques.Plus précisément, cette thèse introduis trois méthodes de modélisation d'objets 3D.La première est une méthode basée exemple de génération d'objets composites caractérisés par l'adjacence de leur sous-parties.La seconde propose une interface de types "peinture" pour décrire les distributions d'objets dans une scène 3D.La troisième étend le princides des grammaires génératives à la déformation d'objets hiérarchiques.Nous proposons également deux méthodes de modélisation d'animation.La première offre de modéliser des scènes natuelles de cascades grâce à des controlleurs vectoriels.La seconde permet de sculpter une animation de liquide en manipulant directement ses éléments spatio-temporels saillants. / As virtual content continually grows in quantity and quality, new challenges arise.Amongst others, generating and manipulating 3D shapes and animations have become intricate tasks.State of the art methods attempt to hide this complexity through complex tools, which exploit content semantics for running optimization procedures, yielding constraint matching outputs.However, the control offered by such methods is often indirect, object-specific, and heavy, which imposes long trial-and-error cycles and restrains artistic freedom.The focus of this thesis is twofolds:First, improving user control through interactive and direct content manipulation;Second, enlarging the spectrum of manipulable content with innovative or generic content representations.We introduce three new mehods related to 3D shapes design:A part-based modeling tool allowing to generate assembly shapes with semantic adjacency constraints;A painting tool for distributing objects in a 3D scene;And a grammar-based hierarchical deformation paradigm, enabling the interactive deformation of complex models.We also propose two methods related to the design of animated contents: A vectorial editing tool to synthesize consistent waterfall scenes;And finally a sculpting method enabling to design new liquid animation from examples.

Cette thèse propose une réflexion autour de la relation entre le dessin animé et le cinéma en prises de vues réelles, en faisant reposer le propos sur l’étude d’une forme cinématographique hybride, présentant un entremêlement ou encore une rencontre entre personnages graphiques et acteurs réels. Cette recherche interroge, du cinéma des premiers temps aux expériences plus contemporaines, l’évolution d’une forme reposant sur une frontière technique constamment mouvante au gré d’innovations technologiques et de perspectives théoriques historiquement variables. En s’intéressant tout autant aux films qu’à leur réception et leur contexte de production, l’objectif est de de mettre à jour et de comprendre les raisons pour lesquelles l’animation se trouve perçue à l’heure actuelle, à la fois comme une forme radicalement différente de la prise de vues réelles, rattachée à une institution qui lui est propre, et à la fois comme une forme potentiellement assimilable au cinéma photographique, en particulier dans le cadre de certains films à effets spéciaux. L’enjeu est de creuser les racinesde cette relation singulière, de cette scission-assimilation comme nous choisissons de la nommer, qui s’explique selon des modalités à la fois historiques, théoriques et esthétiques, et que la forme hybride permet de mettre particulièrement en évidence. Notre objectif est d’analyser, à travers l’évolution de cette forme et l’usage qu’en dévoilent les films, l’émergence d’une séparation plus esthétique, discursive et institutionnelle que véritablement ontologique entre ce que divers mouvements historiques et entreprises théoriques ont pu contribuer à définir, tout au long de l’histoire du cinéma, comme deux régimes de représentation aussi séparés que potentiellement assimilables / This thesis proposes a study about the relation between animated cartoons and live-action cinema. We base it on the study of a hybrid cinematic form, presenting a mix or an encounter between graphic characters and real actors. This research tries to question, from early cinema to more contemporaneous experiments, the evolution of a form resting upon a technical frontier always moving at the whim of technological innovations and theoretical perspectives historically variables. While interesting ourselves as much in the films than in their reception and their production context, the objective is to reveal and understand the reasons why animation is seen, nowadays, equally as a form radically different from live-action, linked to an institution of its own, and equally as a form potentially assimilable to photographic cinema, particularly in the case of films based on special effects. We aim to dig in order to find the roots of this singular relation, of this scission-assimilation aswe chose to name it, that we can explain through historical, theoretical and aesthetical modalities, particularly lighten by the hybrid form. Our goal is to analyze, through the evolution of this form and its use revealed by the films, the emergence of a separation more aesthetical, discursive or institutional than really ontological between what several historical movements and theoretical enterprises have contributed to define, throughout the history of cinema, as two systems of representation as well separated than potentially assimilable

https://dc.etsu.edu/digital-animation-videos-oer/1019/thumbnail.jpg

https://dc.etsu.edu/digital-animation-videos-oer/1020/thumbnail.jpg

https://dc.etsu.edu/digital-animation-videos-oer/1021/thumbnail.jpg

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

This study examined the impact of animation interactivity on novices’ learning of introductory statistics. The interactive animation program used in this study was created with Adobe Flash following Mayer’s multimedia design principles as well as Kristof and Satran’s interactivity theory. The research was guided by three main questions: 1) Is there any difference in achievement improvement among students who use different interactive levels of an animation program? 2) Is there any difference in confidence improvement among students who use different interactive levels of an animation program? 3) Is there any difference in program perception among students who use different interactive levels of an animation program? This study was a one-way design where the independent variable was animation interactivity. In addition to a control group (Static Group) provided with only static materials, there were three groups with different levels of animation interactivity: 1) Animation with simple interactivity (Simple Animation Group), 2) animation with input manipulation (Input Group), and 3) animation with practice and feedback (Practice Group). A sample of 123 college students participated in the study and was randomly assigned into groups. They gathered in the computer lab to work with the animation program and then took online surveys and tests for evaluation. Students were expected to learn Principles of Hypothesis Testing (concepts of type I error, type II error and p-value). The data collected in this study included 1) student learning attitudes, 2) achievement and confidence pre-test scores, 3) achievement and confidence post-test scores, and 4) program perception. Also, student manipulation of the animation program was recorded as Web log data. The data were analyzed by using multivariate analysis (MANOVA), univariate analysis (ANOVA), regression analysis, regression tree analysis and case analysis. The findings were as follows: 1) Animation interactivity impacted students’ improvement in understanding (p=.006) and lower-level applying (p=.042), 2) animation interactivity did not impact student confidence and program perception, 3) the regression analysis indicated that student prior knowledge and interest were the most important predictors on student achievement post-test scores instead of program manipulation, and 4) the regression tree showed that there were interactions among student interest, prior knowledge, and program manipulation on the achievement post-test scores. The case analysis showed that not all students manipulated the interactive animation program as expected due to a lack of motivation and cognitive skills, and this could decrease the effect of the interactive animation. This study hoped to broaden theories on interactive learning and serve as a reference for future statistics curriculum designers and textbook publishers. / text

No description available.

No description available.