Placé à la frontière entre l'informatique graphique et la physique, le rendu d'image physiquement réaliste est un domaine qui tente de créer des images en simulant le comportement optique des matériaux. Les applications sont multiples : restauration virtuelle d'oeuvre du patrimoine, simulation d'effets optiques, rendu industriel pour la conception, voire même, conception assistée par ordinateur de la couleur. Cette thèse présente les travaux réalisés au cours du projet Virtuelium, un logiciel de rendu d'image physiquement réaliste dont la quatrième version a été développée dans le cadre de cette thèse. Elle en présente les principes et méthodologies utilisés pour les mesures et la validation des résultats. Nous présentons aussi plusieurs travaux réalisés durant cette thèse avec cet outil : de la restauration virtuelle à la bio-photonique sans oublier un aperçu de rendu de "matériaux à effet", pour des applications industrielles (peintures, encres, cosmétiques, etc.).

Cette thèse présente quelques avancées sur la représentation efficace de l'apparence matérielle dans une simulation de l'éclairage. Nous présentons deux contributions : un algorithme pratique de simulation interactive pour rendre la réflectance mesurée avec une géométrie dynamique en utilisant une analyse fréquentielle du transport de l'énergie lumineuse et le shading hiérarchique et sur-échantillonnage dans un contexte deferred shading, et une nouvelle fonction de distribution pour le modèle de BRDF de Cook-Torrance. Dans la première partie, nous présentons une analyse fréquentielle de transport de l'éclairage en temps réel. La bande passante et la variance sont fonction de l'éclairage incident, de la distance parcourue par la lumière, de la BRDF et de la texture, et de la configuration de la géométrie (la courbure). Nous utilisons ces informations pour sous-échantillonner l'image en utilisant un nombre adaptatif d'échantillons. Nous calculons l'éclairage de façon hiérarchique, en un seul passage. Notre algorithme est implémenté dans un cadre de deferred shading, et fonctionne avec des fonctions de réflectance quelconques, y compris mesurées. Nous proposons deux extensions : pré-convolution de l'éclairage incident pour plus d'efficacité, et anti-aliasing utilisant l'information de fréquence. Dans la deuxième partie, nous nous intéressons aux fonction de réflectance a base de micro-facette, comme le modèle de Cook-Torrance. En nous basant sur les réflectances mesurées, nous proposons une nouvelle distribution des micro-facettes. Cette distribution, Shifted Gamma Distribution, s'adapte aux donnée avec plus de précision. Nous montrons également comment calculer la fonction d'ombrage et de masquage pour cette distribution. Dans un deuxième temps, nous observons que pour certains matériaux, le coefficient de Fresnel ne suit pas l'approximation de Schlick. Nous proposons une généralisation de cette approximation qui correspond mieux aux données mesurées. Nous proposons par ailleurs une nouvelle technique d'optimisation, canal par canal, en deux étapes. Notre modèle est plus précis que les modèles existants, du diffus au spéculaire.

Cette thèse présente quelques avancées sur la représentation efficace de l’apparence matérielle dans une simulation de l’éclairage. Nous présentons deux contributions : un algorithme pratique de simulation interactive pour rendre la réflectance mesurée avec une géométrie dynamique en utilisant une analyse fréquentielle du transport de l’énergie lumineuse et le shading hiérarchique et sur-échantillonnage dans un contexte deferred shading, et une nouvelle fonction de distribution pour le modèle de BRDF de Cook-Torrance. Dans la première partie, nous présentons une analyse fréquentielle de transport de l’éclairage en temps réel. La bande passante et la variance sont fonction de l’éclairage incident, de la distance parcourue par la lumière, de la BRDF et de la texture, et de la configuration de la géométrie (la courbure). Nous utilisons ces informations pour sous-échantillonner l’image en utilisant un nombre adaptatif d’échantillons. Nous calculons l’éclairage de façon hiérarchique, en un seul passage. Notre algorithme est implémenté dans un cadre de deferred shading, et fonctionne avec des fonctions de réflectance quelconques, y compris mesurées. Nous proposons deux extensions : pré-convolution de l’éclairage incident pour plus d’efficacité, et anti-aliasing utilisant l’information de fréquence. Dans la deuxième partie, nous nous intéressons aux fonction de réflectance a base de micro-facette, comme le modèle de Cook-Torrance. En nous basant sur les réflectances mesurées, nous proposons une nouvelle distribution des micro-facettes. Cette distribution, Shifted Gamma Distribution, s’adapte aux donnée avec plus de précision. Nous montrons également comment calculer la fonction d’ombrage et de masquage pour cette distribution. Dans un deuxième temps, nous observons que pour certains matériaux, le coefficient de Fresnel ne suit pas l’approximation de Schlick. Nous proposons une généralisation de cette approximation qui correspond mieux aux données mesurées. Nous proposons par ailleurs une nouvelle technique d’optimisation, canal par canal, en deux étapes. Notre modèle est plus précis que les modèles existants, du diffus au spéculaire. / This thesis presents some advances in efficient representation of material appearance in a lighting simulation. The scope of this thesis is two-fold: an interactive shading algorithm to render measured reflectance with dynamic geometry using frequency analysis of light transport and hierarchical shading and up-sampling in deferred shading context, and a new normal distribution function for the Cook-Torrance micro-facet BRDF model, along with a new shadowing and masking function and a generalization of Schlick’s approximation of the Fresnel term. In the first part, we introduce a real-time frequency analysis of light transport framework that allows us to estimate the bandwidth and variance of the shading integrand. The bandwidth and variance are a function of frequencies in the illumination, distance traveled by light, BRDF and texture, and the geometry configuration (curvature). We use this information to under-sample the image, and also use an adaptive number of samples for shading. We devise a single-pass hierarchical shading and up-sampling scheme to assemble an image out of the sparsely shaded image pixels. We extend our interactive technique to use pre-convolved shading for real-time performance. We also take advantage of the bandwidth information to perform multi-sample anti-aliasing in deferred shading by subsampling only a small portion of image pixels whose bandwidth is smaller than 1 pixel^-1. In the second part, we propose a new distribution function for the Cook-Torrance micro-facet BRDF, based on our observations on the reflectance measurements. We isolate the distribution components of the reflectance data and directly observe that existing distribution functions are insufficient. Then we devise the Shifted Gamma Distribution (SGD) fitting more accurately to the data. We derive the shadowing and masking function from the distribution. We observe that not all materials have the Fresnel behavior expected by Schlick’s approximation. Hence, we generalize the Schlick’s approximation to more accurately fit the model to the measurements. We introduce a two-step fitting approach, that fits each RGB channel separately — accounting for wave-length dependent effects. We show that our shading model outperforms existing models and accurately represents a wider range of materials from diffuse to glossy and highly specular materials.

L'apparence physique joue un rôle considérable dans la relation à l'autre comme dans la construction de soi. Le droit n'est pas sans ignorer ce phénomène, mais il s'en saisit par des règles dispersées n'ayant fait l'objet d'aucune réflexion d'ensemble: droit à l'image, autorisation de la chirurgie esthétique, liberté vestimentaire, prohibition des discriminations, encadrement de l'identification civile et pénale des personnes en sont autant d'illustrations. Un tel éparpillement nuit tant à la lisibilité qu'à la cohérence du droit positif. Pour y remédier et remettre de l'ordre dans le traitement juridique de l'apparence, la reconnaissance d'une liberté sur l'apparence physique apparaît nécessaire; elle érigerait en principe la possibilité pour la personne physique de définir et d'exprimer son identité par son aspect extérieur, tout en permettant de limiter ses pouvoirs lorsque les intérêts d'autrui sont en cause. Aussi, les règles juridiques actuelles qui privent la personne d'agir à sa guise sur sa propre apparence physique en dehors de toute idée de sauvegarde des intérêts d'autrui devraient être rejetées. Il en irait ainsi de la condition de diagnostic psychiatrique pour accéder aux opérations d'assignation sexuelle ou encore de l'interdiction de la dissimulation du visage. La reconnaissance de cette liberté impose néanmoins d'interroger les modalités de son intégration dans le paysage juridique actuel. Il faudra alors rechercher, notamment parmi les règles relatives à la protection de la vie privée et du corps humain, les moyens de garantir tant l'efficacité que la pérennité de la liberté sur l'apparence physique. / Physical appearance is an important consideration in self-construction as well as in interpersonal relations. Law does not ignore this phenomenon but takes it into consideration through dispersed rules such as image reproduction right, aesthetical surgery, free clothing, ban on discriminations or civil and penal identification rules. But this scattering harms the readibility and consistency of positive law. To admit a persona! freedom over physical appearance would be an efficient remedy. Such a new freedom would acknowledge that free choice over persona! appearance is the principle and limitations the exception. As for any liberty, limitations would be allowed only if they aim to protect others interests. The current mies that limit persona) choices over physical appearance without being protective of others interest should then be deleted. Thereby the condition of psychiatrie diagnosis to access sex reassignment surgery should be removed as well as the anti-Burqa act. However, admitting the freedom over physical appearance would necessarily question the means of its integration in substantive law. In this perspective, a reflexion interrogating the ability of privacy right and human body protection to be the base of this new liberty and yet to ensure its longevity needs to be led.

Nous nous situons toujours «aux frontières de» pour contempler : devant une porte, une fenêtre, un cadre, un espace ou un miroir. Ma réflexion commence à partir de ma fenêtre, mon espace intime. « Aux frontières du virtuel : depuis ma fenêtre » nous incite à tenter de découvrir où se cache la gravité des choses, où se situe l'essence même des choses où leur «existence pure», à travers la notion de virtuel si difficilement perceptible. Cette thèse s'articule en trois grandes parties : Virtualité espace interne et externe ; Virtualité : l'apparition par-delà : photographies et reflets dans l’art ; Virtualité : au-delà de la disparition. Dans la philosophie orientale (Taoïsme et Bouddhisme) et la philosophie occidentale, la notion de virtuel concerne tous les phénomènes universels qui nous entourent, y compris ce qui a trait à notre propre regard ou à notre esprit. Elle évoque quelques concepts contradictoires : «le visible et l’invisible», «la présence et l’absence», «l’apparition et la disparition», «l’émergence et l’évanescence», etc. Elles les lie l’un et l’autre comme les deux faces d’une même monnaie. En Orient, le virtuel peut se retrouver dans la notion de vide qui est intimement liée à celle d'existence, comme cette recherche qui concerne ce qui n’est pas toujours visible, peu souvent perceptible par un regard. Dans la peinture Shansuie, le vide peut signifier un nuage, le vent ou l’eau. Nous nous situons toujours dans une transition temporelle ou un passage physique où il est difficile de percevoir ce qui va apparaitre et ce qui est présent, face à nous. / We always situate "the borders" to contemplate: a front door, a window, a frame, a space or a mirror. My reflection starts from my window, my intimate space. "In the virtual borders: from my window'' drives us to try to find out where things gravity hiding or is the essence of things or their "pure existence" through the concept of virtual which is hardly noticeable. This thesis has three main parts: Virtuality: internal and external space; Virtuality: the appearance beyond: photographs and reflections in the art; virtuality beyond the disappearance. In Eastern philosophy (Buddhism and Taoism) and Western philosophy, the concept of virtual respect all universal phenomena around us, including respect to our own eyes or mind. It evokes some conflicting concepts: "the visible and the invisible", "the presence and absence", "The appearance and disappearance", "the emergence and evanescence" etc. It binds both of them as two sides of the same coin. In the Eastern countries, the virtual can be found in the vacuum concept which is intimately linked to that of existence, as this research regarding what is not always visible, rarely discernible by eye. In painting Shan shui, the vacuum may mean a cloud, wind or water. We always situate in a time of transition or a physical place where it is difficult to see what will appear and what is present, facing us.

Le registre du commerce présente le double aspect d'institution civile et d'institution de police. L'intérêt privé des tiers et l'intérêt public de l’État sont simultanément présents et protégés. Mais, on peut se demander si les rédacteurs de la loi relative au registre du commerce n'ont pas créé une situation délicate en ne tenant pas en compte suffisamment le souci de la sécurité juridique. La réponse à cette question est tributaire de l’étude des effets juridiques attachés à l'immatriculation. On envisage une étude comparative du droit tunisien et du droit français à travers laquelle on a pu constater qu'une définition de l'immatriculation par l'effet constitutif n'est pas apte à appréhender cette institution dans son ensemble. Il s’agit d’une notion ambivalente. Elle est ambivalente quant à son rôle à cause de l'hétérogénéité de son effet constitutif et de la diversité de ses effets. Elle est aussi ambivalente quant à sa finalité puisque le souci de la protection individuelle des tiers ne constitue pas son objectif prioritaire. D'abord, une certaine existence juridique est reconnue à la société avant son immatriculation. Il existe même une notion particulière de personnalité morale, dite à la fois judiciaire et processuelle, forgée par le juge civil pour les besoins du procès et en dehors de toute formalité d'immatriculation. Ensuite, le contrôle auquel est soumise l'immatriculation demeure un contrôle formel ; il n'empêche pas l'annulation de la société immatriculée. Enfin, l'immatriculation ne purge pas les irrégularités de la situation extériorisée aux tiers, elle crée désormais, une situation appareille. A travers la technique de la présomption et celle de l'opposabilité mises en œuvre par l'immatriculation, le législateur prend la défense de l'apparence sur la réalité. Il admet aussi la qualification de fait d'une situation non immatriculée. Cependant, les règles régissant l'immatriculation et le défaut d'immatriculation paraissent être insuffisantes. D'une part, elles ne peuvent régler tous les litiges, d'où l'intérêt du recours à la théorie d'apparence afin d'assurer aux tiers de bonne foi une sécurité absolue, D'autre part, la prise en considération de la situation de fait s'avère inutile puisqu'on a noté une assimilation quasi-complète entre le commerçant non immatriculé et celui immatriculé. Le contraste est saisissant avec la notion de société de fait puisque c'est le législateur qui accepte de l'assimiler à la société de droit. Pour faire face au risque de perturber l'ordre juridique engendré par cette assimilation, le législateur a favorisé la régularisation de la situation à travers l'injonction d'immatriculation et l'immatriculation d'office. Puisque ces mesures sont réservées aux seules personnes physiques, se pose alors avec acquitté la question de les généraliser pour intéresser même les sociétés non immatriculées. / The register of commerce entails a dual aspect of both a civil institution and of an administrative police. The private interest of the third party as well as the public interest of the State are simultaneously present and safeguarded. Nevertheless, one might ask if the drafters of the law pertaining to the register of commerce have set up a critical situation by not taking into account sufficient concern for the legal security. The answer to this question depends on the study of the legal effects linked to registration. The target of this paper is to provide a comparative study of the Tunisian law and French law whereby it has been found that a definition of the registration by its constituent effect is not able to tackle this institution as a whole. It is about an ambivalent registration concept. It is ambivalent as to its role because of the heterogeneity of its constituent effects and the diversity of these effects. It is also ambivalent as to its purpose, since protecting the third party is not its priority. First, a certain legal existence is admitted to the company before its registration. There exists even a particular notion of the artificial entity of the company which is considered both procedural and legal, advocated by the judge in order to satisfy the needs of the case far away from the registration formalities. Moreover, the control that registration is subject to prove to be a very formal one i.e. it does not prevent the dissolution of the registered company. Finally, registration does not purify the anomalies of the situation that a third party may face as it creates as such an apparent situation. Through the presumption technique as well as the opposability implemented by registration, the legislator is much more defending the appearance than the reality. The legislator also acknowledges a qualification of a non­registered situation. However, registration rules as well as its defects turn to be insufficient. On the one hand, it does not solve all lawsuits, which makes the theory of appearance the best guarantee of an absolute security for third parties. On the other hand, taking into account a de facto situation turns to be useless as we have noticed a quasi-complete assimilation between a registered trader and a non-registered one. The contrast is striking with the notion of the de facto situation since the legislator has accepted to treat it in the same way as a registered company. In order to avoid the disturbance of legal order caused by this simulation, the legislator opted for a peaceful settlement of the conflicting situation through either a judge or a court order for registration. Since these measures are the prerogatives of a physical person, the question to tackle is to what extent these measures can be extended to suit the interests of the non-registered companies.

Ce travail de recherche analyse le concept du sublime dans l’esthétique hégélienne à partir des sources les plus directes à disposition : les leçons berlinoises sur la philosophie de l’art, à travers les Nachschriften ou cahiers de notes des élèves de Hegel. Ainsi, ce travail s’inscrit dans une position critique vis-à-vis de l’édition de ces leçons faite par H. G. Hotho. L’analyse se démarque de ladite lecture phénoménologique et s’efforce de montrer la nécessité d’une lecture logique de l’esthétique hégélienne en exposant la dialectique interne de cette esthétique, qui opère comme un devenir logico-esthétique des catégories de la Science de la logique. Plus particulièrement, l’objectif de cette thèse est de mettre en évidence l’existence d’une correspondance entre la catégorie esthétique du sublime et la catégorie logique du Schein ou « apparence » telle qu’exposée dans La doctrine de l’essence. Finalement, nous nous proposons ici de démontrer que le sublime compris comme Schein doit être mis en lien avec la catégorie fondamentale de cette esthétique, à savoir l’idéal, qui à son tour, à partir de cette correspondance avec les catégories de la logique de l’essence, est montré comme le moment de l’Erscheinung ou « apparition » de l’idée. Cette réflexion propose ainsi une détermination plus cohérente de l’idéal que la définition canonique contestée et cherche à mettre en avant une réponse à ce qui est considéré comme la question centrale de cette philosophie de l’art, à savoir la possibilité de la conciliation entre les deux aspects de l’œuvre d’art : l’esprit absolu comme contenu spirituel et la figure sensible comme son expression. / This research work is an analysis of the concept of the sublime within the Hegelian aesthetic, based on the most direct sources of available Berlin lectures on philosophy of art - i.e. the Nachschriften or notebooks from Hegel’s students. Therefore, it adopts a critical point of view regarding the edition of these lectures made by H. G. Hotho.This work distinguishes itself from the so-called phenomenological reading and aims to demonstrate the need of a logical way of reading the Hegelian aesthetic and presenting its inner dialectic, which develops as a logical and aesthetic evolution of the categories in the Science of Logic. Particularly, this thesis’ objective consists in revealing the existence of a connection between the aesthetic category of the sublime and the logical category of Schein or “shine”, as presented in the “Doctrine of the essence.” Finally, it is also proposed that the sublime, understood as Schein, should be correlated with the fundamental category of this aesthetic: namely the ideal, which in turn is shown as the moment of Erscheinung or “appearance” of the idea, based on the connection with the categories of the essence of logic. This suggests a more consistent determination of the ideal compared to the disputed canonical definition, and is intended to give an answer to a question that is considered the main issue of this philosophy of art: how is it possible to accomplish a balance between the two subjects of the artwork - the absolute spirit as spiritual content and the sensitive form as its expression.

Après avoir identifié l’emploi du genre masculin en français et l’utilisation du mot « homme » comme « dispositifs de désinformation », une recherche-action, menée pendant 10 ans dans une optique de déontologie journalistique sur le moyen d’informer à propos des femmes comme des hommes, en utilisant la langue française, m’a conduite à adopter une marque graphique qui donne forme au genre commun, du point de vue morphosyntaxique. C’est le point médian unique nommé « point de l’altérité (·)» pour son potentiel de reconnaissance de la diversité humaine. Le compte-rendu de cette recherche et sa poursuite en sciences de l’information et de la communication m’ont permis d’élaborer des procédures d’analyses issues de la linguistique fonctionnelle et de la grammaire classique dans ce que j’ai nommé le champ de la « francographie ». L’analyse d’une affiche Tisséo (transport en commun toulousain) a servi de matrice méthodologique pour déployer des mesures de genre en utilisant les notions de féminin /masculin/ hors genre (ex : adverbes, prépositions…), genre arbitraire (ex : une chaise, un tabouret, une personne…) / genre motivé (ex : un ou une instit, un ou une prof…) et genre apparent (ex : instituteur, institutrice, avocat, avocate…) / genre non apparent (ex : journaliste, architecte, notaire…). Enfin, des propositions didactiques sont présentées comme pratique de « transmutation des valeurs ». / After having identified the use of the masculine gender in the French language and the use of the word "man" as "a tool of disinformation", I conducted a research-action, during 10 years, within an optic of journalistic ethics, on the means used in the French language to inform about women as well as men, which led me to adopt a graphic mark (·) the single median dot, named 'dot of otherness' for its potential recognition of human diversity, so as to signify a common gender identification. This research’s review and its continuation within information and communication sciences have enabled me to develop functional linguistic and classical grammar analytical procedures within the scope of what I define as «francography». I used the analysis of a Tisséo poster (Toulouse public transportation) as a methodological matrix, to develop and display parity measures using the notions of feminine / masculine / outbound genre, arbitrary / semantically motivated and apparent / non apparent gender (read the above examples in French language). Finally didactical proposals are presented as a new way of "transmutation of values".

Une des approches dominantes pour la reconnaissance d'objets est basée sur les caractéristiques locales. La méthode utilise la description locale calculée au voisinage de points d'intérêt. La détection de points d'intérêt est une première étape dans le processus de la mise en correspondance et de la reconnaissance. L'approche par apparences locales a permis d'améliorer et d'accélérer considérablement la recherche d'images dans des bases de données. Dans cette thèse, nous proposons une nouvelle approche pour la détection de points caractéristiques d'une image. Cette approche est invariante aux transformations géométriques et photométriques, qui apparaissent fréquemment entre les images prises dans des conditions différentes. Nous nous concentrons sur le problème d'invariance aux transformations affines. Cette transformation est particulièrement importante parce qu'elle permet de s'affranchir des problèmes de changements perspectives. Les approches précédentes apportent des solutions partielles, car certains paramètres de points d'intérêt ne sont pas estimés de façon invariante aux changements affines. Nous avons proposé une solution générique à ces problèmes. Notre méthode est réellement invariante aux transformations affines, y compris aux changements d'échelle importants. Les images sont caractérisées par des ensembles de descripteurs calculés en des points caractéristiques détectés automatiquement. Une mesure de ressemblance permet d'établir des correspondances entre les points. Ces correspondances sont ensuite utilisées pour calculer la géométrie qui lie les images. Dans le contexte de la recherche d'images les descripteurs sont utilisés pour retrouver des points similaires dans la base et par conséquent des images similaires aux images requêtes. Les résultats expérimentaux pour la mise en correspondance et la recherche d'images montrent que notre approche est très robuste et efficace même dans les cas de changements importants. Plusieurs études comparatives effectuées dans cette thèse montrent l'avantage de cette méthode par rapport aux approches existantes présentées récemment dans la littérature.

Le réalisme des objets en infographie exige de simuler adéquatement leur apparence sous divers éclairages et à différentes échelles. Une solution communément adoptée par les chercheurs consiste à mesurer avec l’aide d’appareils calibrés la réflectance d’un échantillon de surface réelle, pour ensuite l’encoder sous forme d’un modèle de réflectance (BRDF) ou d’une texture de réflectances (BTF). Malgré des avancées importantes, les données ainsi mises à la portée des artistes restent encore très peu utilisées. Cette réticence pourrait s’expliquer par deux raisons principales : (1) la quantité et la qualité de mesures disponibles et (2) la taille des données. Ce travail propose de s’attaquer à ces deux problèmes sous l’angle de la simulation. Nous conjecturons que le niveau de réalisme du rendu en infographie produit déjà des résultats satisfaisants avec les techniques actuelles. Ainsi, nous proposons de précalculer et encoder dans une BTF augmentée les effets d’éclairage sur une géométrie, qui sera par la suite appliquée sur les surfaces. Ce précalcul de rendu et textures étant déjà bien adopté par les artistes, il pourra mieux s’insérer dans leurs réalisations. Pour nous assurer que ce modèle répond aussi aux exigences des représentations multi-échelles, nous proposons aussi une adaptation des BTFs à un encodage de type MIP map. / The realism of objects in computer graphics requires adequate simulation of their appearence under different light/view directions and at various scales. A solution commonly adopted by researchers consists in measuring the reflectance of a real surface by means of calibrated devices. The measured data is encoded in the form of a reflectance model (BRDF) or a texture of reflectance (BTF). Despite significant progress in this area, the measured appearence data remain very infrequently used. This reluctance could be explained by two main reasons: (1) the limited number of high-quality measured materials and (2) the huge storage space required by the data. In this work, we suggest resolving these two problems from the angle of simulation. We consider that the level of realism in rendered images already produces satisfactory results with current techniques. Therefore, we propose to precompute and encode the effects of lighting on a completely synthetic micro-geometry, which will be applied on surfaces. This production pipeline being already well adopted by artists, it should better fit into their realizations. To ensure that this model also respects the requirements of multi-scale representations, we also propose an adaptation of the BTF to a MIP map encoding.