The aim of this thesis is non-realistic video rendering. It starts with a summary of existing techniques and then this thesis concentrates on selected methods that are able to work in real-time. To process video more effectivelly, we use accelleration on graphical processing unit with usage of OpenGL and GLSL.

This thesis deals with a system for tracking the trajectory of the moving object. Further, also for obtaining additional motion data and other information. Thesis focuses on flying objects. There are described all system components and way of their communication. Next, the progress of the expansion unit for measuring by the BeagleBone Black platform. Also there is described testing that took place during aerobatic gliders races, including the demonstrations of recording data and their processing.

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Cette thèse aborde le problème de la calibration d’un ensemble de capteurscomposé d’une centrale inertielle, d’un magnétomètre et d’une caméra, avecpour objectif leur intégration sur un système très compact : un mini-drone.Cette étude expose tout d’abord les contraintes imposées par l’application surle choix des capteurs et les solutions envisagées notamment pour résoudre leproblème de la synchronisation des mesures. Après avoir étudié les techniquesde calibration existantes, une méthode permettant la calibration de l’ensembledes capteurs (accéléromètre, gyromètre, magnétomètre et caméra) est présentée.La solution proposée permet également d’estimer les changements de repèresentre les différents capteurs. Elle a la particularité de ne nécessiter l’emploid’aucun matériel particulier. D’autre part, l’intégration de ces capteurs dans unsystème aussi compact soulève de nouvelles difficultés. Dans ces conditions, leschamps magnétiques créés par les actionneurs du drone perturbent les mesuresdu magnétomètre se trouvant à proximité. Une nouvelle méthode est proposéeafin d’estimer et de compenser dynamiquement ces perturbations magnétiquesen fonction de l’état des actionneurs du drone. Enfin, deux applications dusystème comprenant une centrale inertielle et une caméra sont présentées :la construction de mosaïques d’images géo-référencées et la stabilisation devidéos. Ces deux applications exploitent les mesures des capteurs inertiels afind’effectuer un traitement en temps réel pour un coût calculatoire très faible. / This thesis deal with the issue of the calibration of a group of sensor composedof an inertial unit, a magnetometer and a camera. It aims at integratingthem into a very compact system : a mini-drone. First of all, this study outlinesthe constraints imposed by the application on the choice of the sensors andthe solutions considered to solve the measures synchronization issue. Afterstudying existing calibration techniques, a method for the calibration of allthe sensors (accelerometer, gyroscope, magnetometer and camera) is presented.The proposed solution allows to estimate the frame transformation between thedifferent sensors. It has the advantage of not requiring the use of any specialequipment. Furthermore, the integration of these sensors into a compact systemraises new difficulties. Under these conditions, the magnetic fields created bythe drone actuators disrupt magnetometer measurements. A new method isproposed to estimate and compensate for these magnetic disturbances. Thecompensation is dynamically adapted based on the state of the drone actuators.Finally, two applications of the system including an inertial unit and a cameraare presented : the construction of geo-referenced images mosaic and videostabilization. Both applications use measurements of inertial sensors and precisecalibration to perform a real-time processing for a very low computational cost.

Mémoire en recherche-création ; Aide financière octroyée : CIRMMT Student Award / Les conditions d'utilisation de théories scientifiques au cours du processus de composition musicale et plus généralement pour l'élaboration de théories esthétiques musicales sont au coeur du travail proposé. Une position critique est tout d'abord avancée relativement aux nombreux écueils historiques relevés. Elle permet d'en dégager quelques pistes d'exploration pour les processus compositionnels que je me suis proposé de suivre au fur et à mesure des pièces électroacoustiques et mixtes présentées. En particulier, des spécificités empruntées aux mécanismes vibratoires non-linéaires, aux modèles sociologiques déterministes ou prédictifs sont injectés au sein même des processus de création des mes oeuvres. Cinq pièces sont présentées. Les thématiques et les contraintes occasionnées par les modèles empruntés sont décrits ainsi que les réalisations techniques qui leur ont servi de support. Chaque pièce présente donc une démarche et des outils technologiques et informatiques particuliers. Ces pistes exploratoires feront intervenir contrainte formelle, limitation du contrôle du compositeur, improvisation, traitement et spatialisation en temps réel et développements originaux implémentés en Max/MSP et en Python. Par ailleurs, un outil d'aide à la composition spatiale proposant une perspective inédite de visualisation du champs de pression produit par les trajectoires et par le système de reproduction virtuel, et développé pendant ma maîtrise est présenté. / The use of science theories during the compositionnal process, especially in a purpose of esthetical properties abstraction is questionned. First, a criticist point-of-vue is adressed, on the basis of several historical examples. A personnal method dedicated to the development of original compositionnal process were deduced. In particular, the specific mecanisms related to nonlinear vibrations and deterministic sociological model could be inserted into the creative processes. Five electroacoustic and contemporay music pieces are presented. Themes and constraints provoked by the model insertion are detailed. They gather form-contraints, control limitations, improvisation, real-time processing and real-time spatialization implemented in Max/MSP and Python. Moreover, a refined sound-field rendering tool dedicated to computer-assisted composition is introduced.