L’ordinateur personnel, de bureau ou portable, permet le travail intellectuel et les activités créatives à travers une interaction directe et expressive. Mais l’impression de “directitude” disparaît quand les actions deviennent complexes, et l’expressivité est souvent favorisée au détriment d’une séparation spatiotemporelle, d’une charge cognitive, ou de suites complexes d’opérations. Cette thèse propose de mieux exploiter les périphériques d’entrée standard de façon à augmenter de façon directe la granularité, l’étendue, et la dimensionnalité des actions utilisateur. Nous montrons d’abord que la granularité des mouvements du pointeur peut être augmentée sans déranger son fonctionnement habituel si la fonction de transfert du pointage prend en compte les périphériques, les capacités de l’utilisateur, et le modèle de données manipulé. Une limite de l’interaction subpixel ainsi permise est la résolution utile (le plus petit déplacement pouvant être produit avec un périphérique), pour laquelle nous proposons un protocole expérimental.Nous étudions ensuite l’edge-scrolling, une technique qui étend le déplacement d’objets et la sélection au-delà des limites d’une vue en la faisant défiler. Nous montrons plusieurs problèmes d’utilisabilité par l’examen de 33 implémentations, un sondage et des expériences contrôlées. Nous évitons ces problèmes en proposant push-edge et slide-edge, qui montrent des performances similaires aux techniques existantes. Enfin, nous décrivons trois utilisations réussies de l’ordinateur portable comme instrument de musique permettant le contrôle simultané temps-réel de plusieurs paramètres sonores, en détaillant quelques problèmes de conception. / Desktop and laptop personal computers enable knowledge work and creative activities by supporting direct and expressive interaction. But the feeling of directness often disappears when users perform complex actions: expressiveness is ensured at the cost of spatiotemporal separation, cognitive load, or complex operation sequences. This thesis proposes to solve this problem by harnessing the unexploited capabilities of standard input devices and familiar actions performed on them. We investigate how this enables direct increases of the granularity, extent, and dimensionality of user actions. First, we show that the granularity of pointer movements can be increased a hundredfold without impeding normal behavior if pointing transfer functions include device characteristics, user capabilities, and the manipulated data model, thus allowing subpixel interaction. This is limited by the useful resolution, the smallest displacement a user can produce using a pointing device, for which we propose an experimental protocol.Second, we study the design space of a widely used technique, edge-scrolling, that extends dragging actions past a viewport edge by scrolling. We reverse engineer 33 existing implementations, and highlight usability problems through a survey and experiments. We also propose push-edge and slide-edge scrolling, two position control techniques that provide performance comparable to rate control without the shortcomings. Third, we describe three ways of using a standard laptop as a musical instrument, allowing simultaneous multiparametric control of sound synthesis in real time, together with design considerations and examples of successful uses.

Le développement des peuplements dans différentes conditions écologiques de la pessière noire et la hiérarchie des arbres selon divers étages dans un peuplement (dominant, codominant ou dominé) influencent autant la forme que l’accroissement des tiges en diamètre et en hauteur. Les caractéristiques des tiges influent directement sur le volume et la qualité des produits du sciage. Les objectifs de cette recherche consistaient donc à évaluer la qualité des tiges et le rendement en sciage selon les conditions spécifiques de croissance des peuplements et des arbres. Il s’agissait aussi de construire un modèle raffiné qui décrit avec précision les relations entre la densité du peuplement, les conditions de croissance des arbres, leur accroissement sur différentes stations, les propriétés mécaniques du bois ainsi que la qualité et la valeur des produits. Des arbres (180) prélevés dans deux peuplements naturels (1) Alno rugosae - Piceetum marianae qui constitue un site riche, IQS ≈ 11 m à 50 ans (secteur Tembec) et (2) Ledo groenlandici - Piceetum marianae qui est qualifié de site pauvre, IQS ≈ 6 m à 50 ans (secteur Norbord) présentant différentes caractéristiques (âge, diamètre, position des tiges) ont été étudiés. La proportion et la fréquence des défauts tels que les courbures et le défilement ont été évaluées sur les troncs entiers. Les propriétés mécaniques du bois (MOE et MOR) ainsi que les défauts avant et après le séchage ont été déterminés directement sur chacun des sciages obtenus (1500). L’espace vital dont dispose chaque arbre pour croître a été quantifié grâce à un indice proposé. Cet indice de compétition (IC), permet de mettre en évidence la compétition que subit un arbre et de rendre possible les comparaisons avec les caractéristiques du bois. Les analyses statistiques ont en effet démontré que l’IC devient la principale variable pour expliquer les caractéristiques des arbres, le volume de bois récolté et la valeur des produits. Il s’agit donc d’élaborer un système cohérent de relations et d’équations qui traduit adéquatement la productivité en fonction de ces diverses propriétés. Cette recherche contribue aux domaines de l’aménagement des forêts et de la technologie du bois. Les résultats obtenus indiquent que les propriétés mécaniques du bois récolté dans le secteur Norbord sont nettement supérieures à celles du bois du secteur Tembec. Le MOE moyen pour toutes les pièces de sciage du secteur de Norbord atteint 13,4 GPa contre 11,2 GPa pour le bois provenant du secteur Tembec. De même, le MOR est évalué à 64,3 MPa et à 48,7 MPa respectivement pour les secteurs Norbord et Tembec. Toutefois, le volume total des produits dans le secteur Tembec se trouve à être 3,5 fois plus élevé que dans le secteur Norbord : 43,0 m3/ha (18,2 Mpmp/ha) pour Norbord et 150,5 m3/ha (63,8 Mpmp/ha) pour Tembec. En conséquence, la valeur totale par hectare ($/ha) des bois récoltés sur le territoire de Tembec (16 012 $) représente trois fois la valeur du bois de l’autre secteur (5 514 $) même si le prix par unité de volume est plus avantageux pour le bois de Norbord. / The development of black spruce stands under various ecological conditions and the hierarchy of the trees according to various heigths in a stand (dominant (over story) or dominated (under story)) influence the stem form and increment (growth rate). Stems characteristics influence directly the volume and the quality of the products. Therefore, the objectives of this research were: (1) to evaluate the quality of the stems and the yield in sawing according to specific conditions of growth of the stands and the trees; (2) to build a suitable model which describes the relationships among stand density, trees growth conditions, trees growth on various sites, mechanical properties as well as wood quality and value. Trees (180) taken in two natural stands (1) Alno rugosae – Piceetum marianae which constitute a rich site, SI ≈ 11 m at 50 years (Tembec site) and (2) Ledo groenlandici – Piceetum marianae which is described as poor site, SI ≈ 6 m at 50 years (Norbord site) showing various characteristics (age, diameter, stem position) were studied. The proportion and frequency of the defects such as curves and taper were evaluated on the entire bole. Wood mechanical properties (MOE and MOR) and defects before and after drying were directly determined for each piece of lumber (1500). The space available to each tree to grow was quantified with a new index. The index of competition (IC), characterizes the competition a tree undergoes and enables comparisons with wood characteristics. The statistical analyses indeed showed thad the IC become the principal variable to explain the characteristics of the trees, the volume of harvested wood and the value fo the products. Thus, the methodology consisted to elaborate a coherent system of equations which adequately reflects the productivity according to these various properties. This research contributes both to the fields of forest management and wood technology. The results obtained indicate that the mechanical properties of the lumber obtained in the Norbord site are definitely higher compared to lumber obtained from the Tembec site. The average MOE for lumber of the Norbord site reaches 13,4 GPa compared to 11,2 GPa for wood coming from the Tembec site. Thus, the MOR is estimated to 64,3 MPa and 48,7 MPa respectively for the Norbord and Tembec sites. However, the total volume of the products in the Tembec site is 3,5 times higher than in the Norbord site : 43,0 m3/ha (18,2 Mpmp/ha) for Norbord and 150,5 m3/ha (63,8 Mpmp/ha) for Tembec. Consequently, the total value per hectare ($/ha) of wood collected on the territory of Tembec (16 012 $) represents threefold the value of the lumber of the other site (5 514 $) even if the price per unit volume is more advantageous for the lumber of Norbord.

Les modèles de défilement (variation en diamètre de la tige) et de branchaison (variation du diamètre des branches) sont utiles pour évaluer le rendement en produits finis en optimisation du sciage. Dans cette étude, chaque équation a été calibrée avec des données provenant d’études antérieures sur la biomasse et la morphologie de la cime de l’épinette noire. Les paramètres de chaque équation ont été estimés par régression linéaire mixte avec une structure d’erreur autorégressive continue de premier ordre. L’équation de défilement résultante convient à un large gradient de peuplements et de conditions environnementales. Les équations de branchaison obtenues décrivent correctement le patron paraboloïde du diamètre maximum et moyen des branches à partir de la longueur de cime et du diamètre de l'arbre. Une équation supplémentaire basée sur le diamètre de l’arbre et l’indice de qualité de station a été développée pour prédire la hauteur de l’arbre, variable essentielle mais pas toujours mesurée dans les inventaires réguliers. / Stem taper (variation of stem profile) and branchiness (variation of branch basal diameter) equations are useful in evaluating the value of lumber recovery through sawing optimization. In this study, taper and branchiness equations were calibrated for black spruce (Picea mariana (Mill.) BSP) using data derived from past biomass and crown morphology studies. Equation parameters were estimated by a linear mixed effect method employing a first-order continuous autoregressive error process. The resultant stem taper equation captured variation across a wide range of stand and environmental conditions. Similarly, using tree diameter at breast height (Dbh) and crown length as explanatory variables, the resultant branchiness equations enabled the prediction of the (1) largest branch diameter per tree, and (2) mean branch diameter per tree. Tree height measurements are not always available in common forest inventory data, but are essential to taper and branchiness prediction. Consequently, an additional equation to predict tree height was also developed, based on Dbh and site index.

Avec l'introduction des plate-formes CubeSat, le nombre de petits satellites lancés dans l'espace a grandi de manière importante pendant les deux dernières décennies.Étant développés initialement par des universités et des centres de recherche pour des simples tests technologiques ou des expériences académiques, ces plate-formes aujourd'hui permettent d'envisager de nouvelles applications et services.Dans cette thèse, nous nous intéressons à l'usage de petits satellites à défilement pour des réseaux globaux de collecte de données et, plus généralement, pour des applications de type machine-to-machine (M2M).En raison des contraintes existantes tant au segment sol comme au segment spatial, la capacité du canal de transmission est fortement limitée---notamment celle du lien montant, qui correspond à un canal à accès multiple.Ces réseaux sont aussi caractérisés par des très petits messages arrivant au système de manière imprévisible, ce qui implique que toute redondance liée au protocole a un impact important sur l’efficacité spectrale. Ainsi, des méthodes d'accès aléatoires sont souvent préférés pour le lien montant.Relever ces défis nécessite d'aborder l'optimisation de la transmission de manière holistique. Plus spécifiquement, la conception des couches physiques (PHY) et de contrôle d'accès au support (MAC, de l'anglais Media Access Control) doit être menée de manière conjointe.Les principales contributions de cette thèse portent sur l'étude du protocole Time-- and Frequency--Asynchronous ALOHA (TFAA), une technique d'accès aléatoire utilisée dans des réseaux terrestres à modulation de bande étroite. En réduisant significativement le débit binaire de transmission, TFAA permet notamment d'établir des liaisons à longue portée et/ou à faible consommation énergétique, dont des systèmes M2M par satellite sont un exemple.D'abord, nous évaluons les performances au niveau MAC (i.e., le taux d'utilisation de canal et la probabilité d'erreur de packet) sous trois différents modèles de réception: le modèle de collisions, le modèle de capture et un modèle plus détaillé qui prend en compte les paramètres de la couche PHY.À partir de ce dernier modèle, nous étudions ensuite l'impact de certains paramètres de la couche PHY sur les performances au niveau MAC.Afin d'améliorer la performance de TFAA, nous proposons Contention Resolution Time-- and Frequency--Asynchronous ALOHA (CR-TFAA), une solution plus sophistiquée intégrant des techniques de suppressions successives d'interférences.Enfin, nous étudions les bénéfices obtenus en exploitant le compromis <<performance--délai de bout-en-bout>> en utilisant des techniques simples telles qu'un système de contrôle de transmission et le codage au niveau packet. / With the introduction of the CubeSat standard, the number of small-satellite missions has increased dramatically over the last two decades.Initially developed by universities and research centres for technology validation and academic experiments, these low-cost platforms currently allow to perform a variety of advanced, novel applications.In this thesis we are interested in the use of small satellites for global data collection and, more generally, for Internet of Things (IoT) and machine-to-machine (M2M) applications.Since both the space and ground segments are subject to stringent constraints in terms of size and mass, the overall capacity of the communications channel is highly limited, specially that of the uplink, which is a multi-access channel.These systems are also characterised by bursty, short messages, meaning that any protocol overhead may have a significant impact on the bandwidth efficiency. Hence, a random access approach is usually adopted for the uplink.Facing these challenges requires to optimize the communication system by taking an holistic approach. In particular, a joint design of both the physical (PHY) and Medium Access Control (MAC) layers is needed.The main contributions of this thesis are related to the study of Time-- and Frequency--Asynchronous ALOHA (TFAA), a random access approach adopted in terrestrial ultra narrowband (UNB) networks. By trading data rate for communication range or transmission power, TFAA is particularly attractive in power constrained applications such as low power wide area networks and M2M over satellite. First, we evaluate its MAC performance (i.e., its throughput and packet error rate) under three different reception models: the collision channel, the capture channel and a more detailed model that takes into account the PHY layer design.Then, we study the impact of PHY layer parameters, such as forward error correction (FEC), pulse shaping filter and modulation order, on the MAC performance.We show that, due to the characteristics of the multiple access interference, significant improvements can be obtained by applying low-rate FEC.To further improve TFAA's performance, we propose Contention Resolution Time-- and Frequency--Asynchronous ALOHA (CR-TFAA), a more advanced design which is in line with recent developments such as Asynchronous Contention Resolution Diversity ALOHA (ACRDA).Under the same set of hypothesis, we see that CR-TFAA provides similar and even better performance than ACRDA, with a decrease in the packet error rate of at least one order of magnitude.Finally, we study the benefits that can be obtained by trading delay for MAC performance and energy efficiency, using simple techniques such as transmission control and packet-layer erasure coding.

Antipode de la lumière, le noir est pourtant indissociable du cinéma. Qu'est-ce que le noir du cinéma ? Figure de l'ombre ou de l'obscurité à l'image, il y est aussi présent en tant que tel, un noir sans représentation et avec sa réalité physique singulière. Ce noir-là est avant tout une condition technique, que l'on cache, mais qui joue un rôle décisif dans la production des illusions d'optique et la création de la fiction. Il est également omniprésent dans tout le processus de fabrication de l'image cinématographique. Le noir joue avec la lumière, conditionne la visibilité et l'invisibilité et, en ce sens, invente le cinéma. Le noir propose une autre manière de comprendre ce qu'est le cinéma ainsi que son fonctionnement. Cette étude traitera d'abord l'aspect matériel de l'image argentique : le noircissement photochimique et les idées qu'il suggère en tant que processus de la formation et de la dissolution de l'image. On évoquera ensuite, au travers du noir formel, outil rhétorique et mécanique, les effets produits par le noir, lorsqu'il intervient en tant que forme dans l'image, de l'image, et entre les images. Enfin, en tant que dispositif envahisseur de l'écran et de l'espace de projection, le noir révèlera son rôle dans le dispositif du spectacle visuel : la construction d'un accès à l'illusion et à la révélation. Chaque partie se déploiera dans un parcours à la fois historique, technique, et esthétique. On verra notamment dans des tentatives artistiques et expérimentales que la mise en avant du noir permet de révéler les caractéristiques du médium cinématographique, voire de ré-inventer le cinéma. Cette quête du noir se révèle comme une quête sur la nature du cinéma, nature que l'industrie du cinéma tente d'effacer. Le noir fait voir, et il fait voir autrement. / Even though black is the antipode of light it is nevertheless inseparable from the world of cinema. What is black in cinema? A figure of shadow or darkness in the image that is also present as such. Black without representation and with its singular physical reality. This blackness is above all a technical condition which is hidden but which plays a decisive role in the production of optical illusions and the creation of fiction. It is also omnipresent in the entire process of making the cinematographic image. Black plays with light and conditions visibility and invisibility. In this sense it invents cinema. Black also offers another way of understanding what cinema is and how it works. This study will first deal with the material aspect of photography: photochemical blackening and the ideas it suggests as a process of image formation and dissolution. I will then portray the different effects produced by black- the black shape a rhetorical and mechanical tool. When it intervenes as a form in the image, of the image, and between the image. Finally, I will discuss how black can be an invading device of the screen and the projection space and reveal its role as a visual spectacle apparatus: the construction of an access to illusion and revelation. Each part of this outline will be dealt with in a historical, technical and aesthetic way. We will see in particular in artistic and experimental attempts that the emphasis on black makes it possible to reveal the characteristics of the cinematographic medium or even to re-invent cinema. This quest for blackness is revealed as a quest for the nature of cinema. A nature that the film industry is trying to erase. Black makes you see but it makes you see differently.