This exegesis looks at interactive, network based video through the development and use of experimental works. The works are described in terms of the concepts, techniques and theories explored and their implications for future works and theory. It documents the formal and technical experiments which were used to investigate the affordances of network based video for real time interaction, and tracks the development of vidgets as audio-visual tools and instruments as they increased in complexity and function, finally being specifically designed for use in live audiovisual (VJ) performances. It explains how ideas originating from the histories of sound art and systems based art as were used as frameworks for conceptualising and developing interactive screen based works. The term 'all-data' is devised as a means to describe both the network based digital environment which these new works inhabit and the expanded palette of digital signals which may be used and inco rporated into the works themselves. Through processes of action research and critical reflection, it identifies and explores a number of techniques and attributes which are common to interactive, network based video production as a practice and which may be used in a range of future projects.

La compréhension et la mémorisation de données visuelles sont une part importante de l'apprentissage des étudiants en médecine. Cependant, la nature tridimensionnelle et dynamique du corps humain pose de nombreux problèmes. Leur solution nécessite de véritables outils informatiques interactifs pour permettre aux étudiants de créer et de manipuler des données complexes. Nous proposons dans ce but plusieurs approches. Tout d'abord, nous nous sommes intéressés à l'animation par modèles physiques de matériaux élastiques anisotropes. Son utilisation pendant un cours d'anatomie physiologique du myocarde offre la possibilité aux étudiants de construire des échantillons de tissu musculaire cardiaque. Pour atteindre cet objectif, notre modèle présente deux caractéristiques importantes : la première est un faible coût en temps de calcul afin atteindre un affichage interactif ; la seconde est une apparence intuitive qui facilite son contrôle par l'utilisateur. Ensuite, nous nous sommes intéressés à l'interaction en trois dimensions à l'aide d'interfaces bidimensionnelles, en vue de l'annotation de modèles existants, ou de la création de nouveaux modèles. Cette approche tire parti du fait que le dessin est encore considéré comme une importante méthode d'apprentissage par certains professeurs français d'anatomie. Notre système de dessin 3D possède une représentation des traits de l'utilisateur qui permet l'affichage d'un même dessin sous plusieurs points de vue. Cette représentation est d'ailleurs compatible avec celle de surfaces polygonales existantes, qui peuvent ainsi être annotées. De manière complètement différente, notre outil de modélisation par le dessin utilise conjointement les informations provenant de la géométrie des traits et de l'analyse de l'image produite, afin de créer des modèles en trois dimensions sans passer par une spécification explicite de la profondeur.

<p>The purpose behind this thesis is to develop a software (SceneServer) that can generate data such as images and vertex lists from computer models. These models are placed in a virtual environment and they can be controlled either from a graphical user interface (GUI) or from a MATLAB client. Data can be retrieved and processed in MATLAB. By creating a connection between MATLAB and a 3D environment, computer vision algorithms can be designed and tested swiftly, thus giving the developer a powerful platform. SceneServer allows the user to manipulate, in detail, the models and scenes to be rendered. </p><p>MATLAB communicates with the SceneServer application through a Java library, which is connected to an interface in SceneServer. The graphics are visualised using Open Scene Graph (OSG) that in turn uses OpenGL. OSG is an open source cross-platform scene graph library for visualisation of real-time graphics. OpenGL is a software interface for creating advanced computer graphics in 2D and 3D.</p>

Computing surface and/or object intersections is a cornerstone of many algorithms in Geometric Modeling and Computer Graphics, for example Set Operations between solids, or surface Ray Casting display. We present an object centered, information preserving, hierarchical representation for polyhedra called Prism Tree. We use the representation to decompose the intersection algorithms into two steps: the localization of intersections, and their processing. When dealing with polyhedra with many faces (typically more than one thousand), the first step is by far the most expensive. The Prism Tree structure is used to compute efficiently this localization step. A preliminary implementation of the Set Operations and Ray casting algorithms has been constructed.

Accurate earthquake prediction is a difficult, unsolved problem that is central to the ambitions of many geoscientists. Understanding why earthquakes occur requires a profound understanding of many interrelated processes; our planet functions as a massive, complex system. Scientific visualization can be applied to such problems to improve understanding and reveal relationships between data. There are several challenges inherent to visualizing seismic data: working with large, high-resolution 3D and 4D data sets in a myriad of formats, integrating and rendering multiple models in the same space, and the need for real-time interactivity and intuitive interfaces. This work describes a product of the collaboration between computer science and geophysics. TerraVis is a real-time system that incorporates advanced visualization techniques for seismic data. The software can process and efficiently render digital elevation models, earthquake catalogs, fault slip distributions, moment tensor solutions, and scalar fields in the same space. In addition, the software takes advantage of stereoscopic viewing and head tracking for immersion and improved depth perception. During reconstruction efforts after the devastating 2010 earthquake in Haiti, TerraVis was demonstrated as a tool for assessing the risk of future earthquakes.

Thesis (Ph. D.)--Ohio State University, 2006. / Title from first page of PDF file. Includes bibliographical references (p. 88-93).

The current project is an examination of the effectiveness of decision-support graphics in a simulated real-world task, and of the role those graphics should play in training. It is also an attempt to apply a theoretical account of memory performance-transfer-appropriate processing-to naturalistic decision making. The task in question is a low-fidelity air traffic control simulation. In some conditions, that task includes decision-support graphics designed to explicitly represent elements of the task that normally must be mentally represented-namely, trajectory and relative altitude. The assumption is that those graphics will encourage a type of processing different from that used in their absence. If so, then according to the theory of transfer-appropriate processing (TAP), the best performance should occur in conditions in which the graphics are present either during both training and testing, or else not at all. For other conditions, the inconsistent presence or absence of the graphics should lead to mismatches in the type of processing used during training and testing, thus hurting performance. A sample of 205 undergraduate students were randomly assigned to four experimental and two control groups. The results showed that the support graphics provided immediate performance benefits, regardless of their presence during training. However, presenting them during training had an apparent overshadowing effect, in that removing them during testing significantly hurt performance. Finally, although no support was found for TAP, some support was found for the similar but more general theory of identical elements.

La modification d'éclairage et de matériaux dans une image est un objectif de longue date en traitement d'image, vision par ordinateur et infographie. <br /><br /> Cette thèse a pour objectif de calculer une décomposition en images intrinsèques, qui sépare une photographie en composantes indépendantes : la réflectance, qui correspond à la couleur des matériaux, et l'illumination, qui représente la contribution de l'éclairage à chaque pixel. Nous cherchons à résoudre ce problème difficile à l'aide de plusieurs photographies de la scène. L'intuition clé des approches que nous proposons est de contraindre la décomposition en combinant des algorithmes guidés par l'image, et une reconstruction 3D éparse et incomplète générée par les algorithmes de stéréo multi-vue. <br /><br /> Une première approche permet de décomposer des images de scènes extérieures, à partir de plusieurs photographies avec un éclairage fixe. Cette méthode permet non seulement de séparer la réflectance de l'illumination, mais décompose également cette dernière en composantes dues au soleil, au ciel, et à l'éclairage indirect. Une méthodologie permettant de simplifier le processus de capture et de calibration, est ensuite proposée. La troisième partie de cette thèse est consacrée aux collections d'images: nous exploitons les variations d'éclairage afin de traiter des scènes complexes sans intervention de l'utilisateur. <br /><br /> Les méthodes décrites dans cette thèse rendent possible plusieurs manipulations d'images, telles que l'édition de matériaux tout en préservant un éclairage cohérent, l'insertion d'objets virtuels, ou le transfert d'éclairage entre photographies d'une même scène.

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.

De nombreuses perspectives ont été et sont utilisées dans le monde de la représentation. Choisir l'une d'elle reflète une certaine façon de percevoir le monde. Le réalisme du point vue unique et fixe, semble ne répondre qu'à une convention culturelle. En effet, lorsqu'on regarde quelque chose, le regard balaye la scène avec deux yeux. Nous avons donc deux points de vue mobiles. Dans l'abstraction représentationnelle occidentale, le spectateur, en tant que corps, est réduit à un oeil, lui même compressé en un point. Le questionnement sur le réalisme de l'image s'impose. L'image dite réaliste renvoie-t-elle à une réalité, en tant que telle, existant dans le monde de façon absolue et directement accessible à l'exclusion de tout code transcriptif, ou à un concept culturellement acquis comme réaliste et qui ne renvoie qu'à lui-même? Le travail de cette thèse consiste à introduire dans la synthèse d'images différents systèmes de représentation, dont le "réalisme" de chacun, d'un point de vue intellectuel, est aussi légitime que le "réalisme" photographique. Cette recherche ne s'inscrit pas dans le cadre d'une recherche scientifique, dont l'objectif serait de construire des modèles dont les règles de fonctionnement correspondraient à des lois absolues de la nature. Nous nous trouvons en présence de modèles issus des seules sciences humaines et d'interprétations sensorielles. L'objectif de ce travail se résume donc à extraire les concepts qui régissent chaque style de représentation. En essayant de rester fidèle à ces concepts de base, nous définissons des fonctions de projection, et dans le cadre de nos résultats nous ne conservons que les images dont l'esthétique nous semble radicalement nouvelle. L'enjeu n'est donc pas de faire de la perspectiva naturalis de façon radicale et ressemblante, ni de systématiser les principes du Cubisme pour réaliser un modeleur cubiste, mais, à partir de différentes idées sur le "réalisme", de créer de nouvelles images, propres à surprendre dans leur organisation formelle. Ce travail théorique sera complété par un développement plastique comprenant une exploitation picturale et vidéo de ces modèles de projection.