L'objectif principal de ce travail est le développement de recherches en modélisation 3D du bâti. En particulier, la recherche en reconstruction 3D de bâtiment est un sujet très développé depuis les années 90. Malgré tout, il paraît nécessaire de poursuivre les recherches dans cet axe étant données que les approches actuelles consacrées à la reconstruction 3D de bâtiment (bien qu'efficaces) rencontrent encore des difficultés en terme de généralisation, de cohérence et de précision. Par ailleurs, les récents développements des systèmes d'acquisitions de rues tel que les systèmes de cartographie mobile ouvrent de nouvelles perspectives d'amélioration de la modélisation des bâtiments dans le sens ou les données terrestres (très précises et résolus) peuvent être exploitées avec davantage de cohérence (en comparaison à l'aérien) pour enrichir les modèles de bâtiments au niveau des façades (la géométrie, la texture).Ainsi, des approches de modélisation aériennes et terrestres sont individuellement proposées. Au niveau aérien, nous décrivons une approche directe et dépourvu d'extraction et d'assemblage de primitives géométriques en vue de la reconstruction 3D de modèles polyédriques simples de bâtiments à partir d'un jeu d'images aériennes calibrées. Au niveau terrestre, plusieurs approches qui décrivent essentiellement un pipeline pour la modélisation 3D des façades urbaines sont proposées; à savoir, la segmentation et classification de nuage de rues urbaines, la modélisation géométrique des façades urbaines et le texturage des façades urbaines comportant des occultations causées par d'autres objets du mobilier urbains / The aim of this work is to develop research on 3D building modeling. In particular, the research in aerial-based 3D building reconstruction is a topic very developed since 1990. However, it is necessary to pursue the research since the actual approaches for 3D massive building reconstruction (although efficient) still encounter problems in generalization, coherency, accuracy. Besides, the recent developments of street acquisition systems such as Mobile Mapping Systems open new perspectives for improvements in building modeling in the sense that the terrestrial data (very dense and accurate) can be exploited with more performance (in comparison to the aerial investigation) to enrich the building models at facade level (e.g., geometry, texturing).Hence, aerial and terrestrial based building modeling approaches are individually proposed. At aerial level, we describe a direct and featureless approach for simple polyhedral building reconstruction from a set of calibrated aerial images. At terrestrial level, several approaches that essentially describe a 3D urban facade modeling pipeline are proposed, namely, the street point cloud segmentation and classification, the geometric modeling of urban facade and the occlusion-free facade texturing

Os sistemas não aderentes de fixação com placas de \"granito\", em comparação com os métodos que empregam argamassas, exigem maior acuidade no projeto e uma avaliação estrutural criteriosa. As metodologias empregadas no país consideram apenas o parâmetro de resistência à tração na flexão na ruptura, não levando em conta outros parâmetros estruturais importantes. Para preencher esta lacuna, o presente trabalho propõe uma metodologia para dimensionamento de três sistemas não aderentes de fixação: fachadas ventiladas, pisos elevados e lajes estruturais. Três \"granitos\" brasileiros de alto valor comercial - Vermelho Capão Bonito (VCB), Preto São Gabriel (PSG) e Branco Desireé (BD) - foram submetidos a ensaios laboratoriais para a determinação do comportamento tensão versus deformação, da tensão de ruptura, dos deslocamentos verticais, do módulo de Young e do coeficiente de Poisson. Estes parâmetros foram empregados para o dimensionamento de fachadas ventiladas e de pisos elevados. Os modelos computacionais do programa STRAP foram calibrados com dados obtidos do monitoramento de protótipos de fachadas e de pisos elevados. Para fachadas ventiladas (placas de 60 x 100 cm) as espessuras calculadas foram de 30 mm para o VCB, de 25 mm para o PSG e de 55 mm para o BD. Para pisos elevados (placas de 60 x 60 cm) as espessuras foram de 35 mm para o VCB, de 30 mm para o PSG e de 35 mm para o BD. Os resultados sugerem que a especificação da espessura mínima de 20 mm, comumente usada em diversos projetos nacionais, não considera aspectos estruturais importantes. / Design on \"granite\" plates for non adherent covering systems, in comparison with mortar methods, needs a structural evaluation. The Brazilian design methodology considers only the breaking load bending tensile strength and do not consider another important structural characteristics. To fill this gap, this thesis presents a methodology for design on three \"granite\" plates for non adherent covering systems: ventilated façades, pedestal paving system and structural slab. Three Brazilian \"granites\" with great commercial acceptance - Capão Bonito Red (CBR), São Gabriel Black (SGB) and Desireé White (DW) were tested to obtain the strength versus strain behavior, the breaking load strength, the modulus of Young and the Poisson coefficient. To structural design this characteristics were applied in computational models, that were calibrated with tests data. The thickness calculated for ventilated façades (slab of 60 x 100 cm) is 30 mm for CBR, 25 mm for SGB and 55 mm for DW. The thickness calculated for pedestal paving system (slab of 60 x 60 cm) is 35 mm for CBR, 30 mm for SGB and 35 mm for DW. This results show that the thickness of 20mm applied for Brazilian practice design criteria do not consider important structural issues.

Os sistemas não aderentes de fixação com placas de \"granito\", em comparação com os métodos que empregam argamassas, exigem maior acuidade no projeto e uma avaliação estrutural criteriosa. As metodologias empregadas no país consideram apenas o parâmetro de resistência à tração na flexão na ruptura, não levando em conta outros parâmetros estruturais importantes. Para preencher esta lacuna, o presente trabalho propõe uma metodologia para dimensionamento de três sistemas não aderentes de fixação: fachadas ventiladas, pisos elevados e lajes estruturais. Três \"granitos\" brasileiros de alto valor comercial - Vermelho Capão Bonito (VCB), Preto São Gabriel (PSG) e Branco Desireé (BD) - foram submetidos a ensaios laboratoriais para a determinação do comportamento tensão versus deformação, da tensão de ruptura, dos deslocamentos verticais, do módulo de Young e do coeficiente de Poisson. Estes parâmetros foram empregados para o dimensionamento de fachadas ventiladas e de pisos elevados. Os modelos computacionais do programa STRAP foram calibrados com dados obtidos do monitoramento de protótipos de fachadas e de pisos elevados. Para fachadas ventiladas (placas de 60 x 100 cm) as espessuras calculadas foram de 30 mm para o VCB, de 25 mm para o PSG e de 55 mm para o BD. Para pisos elevados (placas de 60 x 60 cm) as espessuras foram de 35 mm para o VCB, de 30 mm para o PSG e de 35 mm para o BD. Os resultados sugerem que a especificação da espessura mínima de 20 mm, comumente usada em diversos projetos nacionais, não considera aspectos estruturais importantes. / Design on \"granite\" plates for non adherent covering systems, in comparison with mortar methods, needs a structural evaluation. The Brazilian design methodology considers only the breaking load bending tensile strength and do not consider another important structural characteristics. To fill this gap, this thesis presents a methodology for design on three \"granite\" plates for non adherent covering systems: ventilated façades, pedestal paving system and structural slab. Three Brazilian \"granites\" with great commercial acceptance - Capão Bonito Red (CBR), São Gabriel Black (SGB) and Desireé White (DW) were tested to obtain the strength versus strain behavior, the breaking load strength, the modulus of Young and the Poisson coefficient. To structural design this characteristics were applied in computational models, that were calibrated with tests data. The thickness calculated for ventilated façades (slab of 60 x 100 cm) is 30 mm for CBR, 25 mm for SGB and 55 mm for DW. The thickness calculated for pedestal paving system (slab of 60 x 60 cm) is 35 mm for CBR, 30 mm for SGB and 35 mm for DW. This results show that the thickness of 20mm applied for Brazilian practice design criteria do not consider important structural issues.

Avec la construction et le développement de la ville intelligente, la façon de construire le modèle 3D réaliste des grands bâtiments de la ville rapidement et efficacement devient le hotspot de recherche. Dans cette thèse, une méthode procédurale de modélisation intelligente est proposée pour construire rapidement et efficacement un modèle de construction de ville 3D à grande échelle basé sur la modélisation de la forme de la façade et de la grammaire de forme. La technologie de l'information du bâtiment (BIM) est un moyen technique important pour améliorer l'industrie de la construction, pour la conception du bâtiment de la ville et la construction de la meilleure recherche et l'application de la technologie BIM est la clé, de gérer efficacement les informations du cycle de vie du bâtiment et de réaliser le partage et l'échange. Cette thèse a étudié l'acquisition et le traitement des données de modélisation. Google Earth et le logiciel ArcGIS sont principalement utilisés pour acquérir et traiter des données d'images-cartes et des données de cartes d'élévation de la zone cible, ces deux types de correspondance et de superposition de données, qui peuvent générer des données de terrain urbain 3D avec des informations de localisation géographique. Ensuite OpenStreetMap est utilisé pour acquérir les données routières de la zone cible, et il peut être optimisé pour le réseau routier nécessaire par le logiciel JOSM. La technologie de balayage laser 3D est utilisée pour collecter des images de texture de surface de bâtiment et pour créer le modèle de nuages de points de la modélisation d'architecture cible afin d'obtenir les dimensions de modélisation par mesure. Sur cette base, cette thèse a principalement étudié le principe et le processus de la règle CGA pour créer des modèles de construction, et étudié la méthode qui peut séparer les éléments architecturaux en utilisant la segmentation d'image pour générer automatiquement la règle CGA et de créer ensuite le modèle de construction. Ainsi, des modèles de construction 3D ont été établis dans le logiciel CityEngine en utilisant les règles CGA et la technologie de segmentation des façades. Cette thèse a construit le modèle d'information intégré au bâtiment urbain (CBIIM) basé sur BIM. L'information sur la construction de la ville est classée et intégrée, et le bâtiment et la composante ont été décrits avec la norme IFC, afin de gérer efficacement les informations du cycle de vie du bâtiment. Cette thèse étudie la technologie du modèle d'association d'information intégrée, qui permet de réaliser une conception standardisée des composants avec des caractéristiques associées et une conception intelligente des bâtiments avec des paramètres associés dans les règles de connaissances combinées avec l'IFC. La technologie de simulation de la construction de visualisation est étudiée. Les règles de connaissance dans le modèle d'information intégré fournissent une référence fiable pour la simulation de construction, et la scène de simulation est créée en invoquant le modèle d'information intégré, ainsi le processus de simulation est terminé. En prenant le campus Baoshan de l'Université de Shanghai comme exemple, le processus de modélisation de la scène entière est illustré, et les étapes de modélisation de toutes sortes d'objets 3D sont décrites en détail pour résoudre les problèmes spécifiques dans le processus de modélisation réelle. Ainsi, la faisabilité et la validité de la méthode de modélisation intelligente procédurale sont vérifiées. Prenant comme exemple le dortoir de l'Université de Shanghai, une simulation et le modèle de simulation ont été créés par les informations intégrées, combinées aux informations de construction pertinentes, la simulation de construction a été complétée par le programme. Ainsi, la faisabilité et la validité du CBIIM sont vérifiées. / With the construction and development of the smart city, how to construct the realistic 3D model of the large-scale city buildings quickly and efficiently which becomes the research hotspot. In this thesis, a novel 3D modeling approach is proposed to quickly and efficiently build 3D model of large-scale city buildings based on shape grammar and facade rule modeling. Building Information Model (BIM) is an important technical means to enhance the construction industry, for the city building design and construction, how to better research and application of BIM technology which is the key, in this thesis City Building Integrated Information Model (CBIIM) is specified to manage the information of building lifecycle effectively and realize the information sharing and exchanging. This thesis has studied the acquisition and processing of the modeling data. Google Earth and ArcGIS software are mainly used to acquire and process image-maps data and elevation-maps data of the target area, these two kinds of data match and overlay, which can generate 3D city terrain data with geographic location information. Then OpenStreetMap is used to acquire road data of the target area, and it can be optimal processed to the necessary road network by JOSM software. 3D laser scanning technology is used to collect building surface texture images and create the point clouds model of the target architecture modeling so as to get the modeling dimensions by measurement. On this basis, this thesis mainly has studied the principle and the process of CGA rule to create building models, and studied the method that can separate architectural elements using image segmentation to generate CGA rule automatically and to create building model furtherly. Thus 3D building models have been established in the CityEngine software using CGA rules and facade modeling technology. This thesis has specified the City Building Integrated Information Model (CBIIM) based on BIM. The city building information are classified and integrated, and the building and component was described with the IFC standard, in order to manage the informations of building lifecycle effectively. This thesis studies the integrated information association model technology, that it can realize standardized component design with associated features and intelligent building design with associated parameters in knowledge rules combined with IFC. The construction simulation technology is studied. The knowledge rules in the integrated information model provide a reliable reference for the construction simulation, and the simulation scene is created through the invoking the integrated information model, thus the construction simulation process is completed by the program. Taking Baoshan Campus of Shanghai University as an example, the modeling process of the whole scene is illustrated, and the modeling steps of all kinds of 3D objects are described in detail to solve the specific problems in the actual modeling process. Thus the feasibility and validity of the procedural intelligent modeling approach are verified. Taking the dormitory of Shanghai University as an example, a simulation scene and the simulation model were created by the integrated informations, combined with the relevant construction information the construction simulation was completed by the program. Thus the feasibility and validity of the CBIIM are verified.

Depuis quelques années, avec l'émergence de larges bases d'images comme Google Street View, la capacité à traiter massivement et automatiquement des données, sou- vent très contaminées par les faux positifs et massivement ambiguës, devient un enjeu stratégique notamment pour la gestion de patrimoine et le diagnostic de l'état de façades de bâtiment. Sur le plan scientifique, ce souci est propre à faire avancer l'état de l'art dans des problèmes fondamentaux de vision par ordinateur. Notamment, nous traitons dans cette thèse les problèmes suivants: la mise en correspondance robuste, algorithmiquement efficace de caractéristiques visuelles et l'analyse d'images de façades par grammaire. L'enjeu est de développer des méthodes qui doivent également être adaptées à des problèmes de grande échelle. Tout d'abord, nous proposons une formalisation mathématique de la cohérence géométrique qui joue un rôle essentiel pour une mise en correspondance robuste de caractéristiques visuelles. À partir de cette formalisation, nous en dérivons un algo- rithme de mise en correspondance qui est algorithmiquement efficace, précise et robuste aux données fortement contaminées et massivement ambiguës. Expérimentalement, l'algorithme proposé se révèle bien adapté à des problèmes de mise en correspondance d'objets déformés, et à des problèmes de mise en correspondance précise à grande échelle pour la calibration de caméras. En s'appuyant sur notre algorithme de mise en correspondance, nous en dérivons ensuite une méthode de recherche d'éléments répétés, comme les fenêtres. Celle-ci s'avère expérimentalement très efficace et robuste face à des conditions difficiles comme la grande variabilité photométrique des éléments répétés et les occlusions. De plus, elle fait également peu d'hallucinations. Enfin, nous proposons des contributions méthodologiques qui exploitent efficacement les résultats de détections d'éléments répétés pour l'analyse de façades par grammaire, qui devient substantiellement plus précise et robuste.

Genom tiderna har olika rumsteorier vuxit fram och präglat planeringen för enskilda städer. För planeringen av städer har samspelet mellan det offentliga rummet och livet inom det länge varit en utmaning, då upplevelsen av platsen är i högsta grad subjektiv. Det är därmed inte möjligt att utforma offentliga rum som tilltalar alla. Utmaningen ligger i stället i att utforma rum som tilltalar så många olika typer av människor som möjligt. Syftet med denna uppsats är att belysa vilka grundförutsättningar som påverkar attraktiviteten i ett offentligt rum samt varför vissa rum används och andra inte. Vidare är syftet att ta fram förslag på utveckling för särskilt utvalda platser, med grund i erhållen kunskap. Arbetet bestod av två fallstudier där fyra olika offentliga rum i Norrköping och Malmö analyserades och observerades. I arbetet genomförs även en litteraturstudie av den befintliga litteraturen kring forskningsområdet, avsikten är att sammanställa och tolka vad tidigare forskning har kommit fram till. Studien omfattar böcker, artiklar, rapporter, kommunala dokument och material. I resultatet framgår det att det finns ett flertal olika element som har betydelse för hur attraktivt ett offentligt rum upplevs, men även att vissa är mer betydande än de andra. I arbetet diskuteras bland annat sittplatser, grönska, vattenelement och fasader. Det framgår även att det primära inte är att fokusera på att skapa attraktiva miljöer med tilltalande möblering, utan att skapa och möblera en plats för just de människor som platsen är avsedd för. Utan visad hänsyn till människorna som platsen är avsedd för får vi rum i staden som trots deras estetiskt tilltalande utseende, inte används. På samma sätt får vi rum som är trots dess enkla utformning och möblering väl använda, framför allt för att det uppfyller vårt behov men även för att vi lockas dit för att vi vet att det finns andra människor där. I framtiden bör planeringen alltså planera mer utifrån den mänskliga skalan snarare än olika planeringsidelogier och ideal. / Through history, various space theories have emerged and shaped the planning for individual cities. When planning for cities, the interplay between the public space and life within it has long been a challenge as the experience of the place is highly subjective. It is therefore almost impossible to design public spaces that everyone finds appealing. The challenge is henceforth to design rooms that as many different people as possible find appealing. The purpose of this essay has been to find out and further shed light on the basic conditions that affect the attractiveness of a public space as well as the reason behind why some rooms are used and others not. Furthermore, the purpose is to produce a proposal for development for the specially selected places, based on the knowledge obtained. The work consisted of two case studies, where four different public spaces in Norrkoping and Malmo were analyzed and observed. The work also carried out a literature study of the existing literature on the research area, the intention is to compose and interpret what previous research says about the subject. The study included books, articles, reports, municipal documents and materials. The results have shown that there are a number of different elements that affect how attractive a public space is to people, but also that some are more essential than others. The work discusses, among other things: seating, greenery, water elements and façades. It has also become known that the primary purpose is not to solely focus on creating environments with appealing furniture, but to create and furnish a place based on the very people for whom the place is intended. Without giving thought to this there will be spaces in the city that regardless of the aesthetically pleasing appearance, will not be used because it does not fulfill the people's needs. In the same way, we get rooms that, despite their simple design and furnishing, are used, above all because they meet our needs, but also because what’s most interesting for us is to know there are other people there. In conclusion planning must shift its focus to the human scale rather than different planning ideologies and ideals.