La disponibilité de nouveaux moyens d’acquisition en télédétection, satellitaire (PLEIADES, HYPXIM), aéroportée ou par drone (UAV) à très haute résolution spatiale ouvre la voie à leur utilisation pour l’étude de milieux complexes telles que les villes. En particulier, la connaissance de la ville pour l’étude des îlots de chaleur, la planification urbaine, l’estimation de la biodiversité de la végétation et son état de santé nécessite au préalable une étape de classification des matériaux qui repose sur l’utilisation de l’information spectrale accessible en télédétection hyperspectrale 0,4-2,5μm. Une des principales limitations des méthodes de classification réside dans le non traitement des zones à l’ombre. Des premiers travaux ont montré qu’il était possible d’exploiter l’information radiative dans les ombres des bâtiments. En revanche, les méthodes actuelles ne fonctionnent pas dans les ombres des arbres du fait de la porosité de leur couronne. L’objectif de cette thèse vise à caractériser les propriétés optiques de surface à l’ombre de la végétation arborée urbaine au moyen d’outils de transfert radiatif et de correction atmosphérique. L’originalité de ce travail est d’étudier la porosité d’un arbre via la grandeur de transmittance de la couronne. La problématique a donc été abordée en deux temps. Premièrement, la caractérisation de la transmittance d’un arbre isolé a été menée avec l’utilisation de l’outil DART à travers la mise en œuvre d’un plan d’expériences et d’études de sensibilité qui ont permis de la relier à des paramètres biophysiques et externes. Une campagne de mesures terrain a ensuite été réalisée afin d’évaluer son estimation à partir de différents niveaux de modélisation de l’arbre, dont un modèle réel acquis par mesures lidar terrestre. Deuxièmement, une nouvelle méthode de correction atmosphérique 3D adaptée à la végétation urbaine, ICARE-VEG, a été développée à partir des résultats précédents. Une campagne aéroportée et de mesures terrain UMBRA a été dédiée à sa validation. Ses performances comparées à d’autres outils existants ouvrent de larges perspectives pour l’interprétation globale d’une image par télédétection et pour souligner la complexité de modéliser des processus physiques naturels à une échelle spatiale très fine. / The new advances in remote sensing acquisitions at very high spatial resolution, either spaceborne (PLEIADES, HYPXIM), airborne or unmanned aerial vehicles borne, open the way for the study of complex environments such as urban areas. In particular, the better understanding of urban heat islands, urban planning, vegetation biodiversity, requires the knowledge of detailed material classification mapsbased on the use of spectral information brought by hyperspectral imagery 0.4-2.5μm. However, one of the main limitations of classification methods relies on the absence of shadow processing. Past studies have demonstrated that spectral information was possible to be extracted from shadows cast by buildings. But existing methods fail in shadows cast by trees because of their crown porosity. The objective of this thesis aims to characterize surface optical properties in urban tree shadows by means of radiative transfer and atmospheric correction tools. The originality of this work is to study the tree crown porosity through the analysis of the tree crown transmittance. Therefore, the issue has been divided into two parts. Firstly, an experimental design with the use of DART tool has been carried out in order to examine the relationships between the transmittance of an isolated tree and different biophysical and external variables. Then, the estimation of the tree crown transmittance has been assessed with several tree 3D modelling strategies derived from reference terrestrial lidar acquisitions. Secondly, a new atmospheric correction method appropriate to the processing of tree shadows, ICARE-VEG, was implemented fromthese previous results. An airborne and field campaign UMBRA was dedicated to its validation. Moreover, its performances was compared to other existing tools. Finally, the conclusions open large outlooks to the overall interpretation of remote sensing images and highlight the complexity to model physical natural processes with finer spatial resolutions.

This thesis focuses on 3D computer graphics and the continuous maximisation of rendering quality and performance. Its main focus is the critical analysis of numerous real-time rendering algorithms and the construction of an empirically derived system for the high-speed rendering of shader-based special effects, lighting effects, shadows, reflection and refraction, post-processing effects and the processing of physics. This critical analysis allows us to assess the relationship between rendering quality and performance. It also allows for the isolation of key algorithmic weaknesses and possible bottleneck areas. Using this performance data, gathered during the analysis of various rendering algorithms, we are able to define a selection engine to control the real-time cycling of rendering algorithms and special effects groupings based on environmental conditions. Furthermore, as a proof of concept, to balance Central Processing Unit (CPU) and Graphic Processing Unit (GPU) load for and increased speed of execution, our selection system unifies the GPU and CPU as a single computational unit for physics processing and environmental mapping. This parallel computing system enables the CPU to process cube mapping computations while the GPU can be tasked with calculations traditionally handled solely by the CPU. All analysed and benchmarked algorithms were implemented as part of a modular rendering engine. This engine offers conventional first-person perspective input control, mesh loading and support for shader model 4.0 shaders (via Microsoft’s High Level Shader Language) for effects such as high dynamic range rendering (HDR), dynamic ambient lighting, volumetric fog, specular reflections, reflective and refractive water, realistic physics, particle effects, etc. The test engine also supports the dynamic placement, movement and elimination of light sources, meshes and spatial geometry. Critical analysis was performed via scripted camera movement and object and light source additions – done not only to ensure consistent testing, but also to ease future validation and replication of results. This provided us with a scalable interactive testing environment as well as a complete solution for the rendering of computationally intensive 3D environments. As a full-fledged game engine, our rendering engine is amenable to first- and third-person shooter games, role playing games and 3D immersive environments. Evaluation criteria (identified to access the relationship between rendering quality and performance), as mentioned, allows us to effectively cycle algorithms based on empirical results and to distribute specific processing (cube mapping and physics processing) between the CPU and GPU, a unification that ensures the following: nearby effects are always of high-quality (where computational resources are available), distant effects are, under certain conditions, rendered at a lower quality and the frames per second rendering performance is always maximised. The implication of our work is clear: unifying the CPU and GPU and dynamically cycling through the most appropriate algorithms based on ever-changing environmental conditions allow for maximised rendering quality and performance and shows that it is possible to render high-quality visual effects with realism, without overburdening scarce computational resources. Immersive rendering approaches used in conjunction with AI subsystems, game networking and logic, physics processing and other special effects (such as post-processing shader effects) are immensely processor intensive and can only be successfully implemented on high-end hardware. Only by cycling and distributing algorithms based on environmental conditions and through the exploitation of algorithmic strengths can high-quality real-time special effects and highly accurate calculations become as common as texture mapping. Furthermore, in a gaming context, players often spend an inordinate amount of time fine-tuning their graphics settings to achieve the perfect balance between rendering quality and frames-per-second performance. Using this system, however, ensures that performance vs. quality is always optimised, not only for the game as a whole but also for the current scene being rendered – some scenes might, for example, require more computational power than others, resulting in noticeable slowdowns, slowdowns not experienced thanks to our system’s dynamic cycling of rendering algorithms and its proof of concept unification of the CPU and GPU. / Thesis (PhD)--University of Pretoria, 2012. / Computer Science / unrestricted

Cette thèse, relevant de la problématique des avatars et des métaphores de la figure humaine et deses multiples représentations scéniques, interroge les créations contemporaines de la marionnette. Elle a pourpoint de départ la pratique de la marionnette et la place conférée à la figure dans les dispositifs scéniques.Fondés sur des confluences des figures animées et des images de synthèse, les dispositifs contemporains issusdes nouvelles techniques de l’image et du son ont permis de dépasser la structure traditionnelle de lamarionnette. A mi-chemin entre poupée et forme raffinée, la marionnette dépasse ses contours et ouvre vers denouvelles représentations scéniques : des ombres, des doubles virtuels, des avatars de synthèse, pouvant êtretransformés et évolués en temps réel. Toutes ses représentations posent la question de l’incarnation. Ainsi lafigure de l’avatar se présente comme un possible prolongement de la marionnette. Les outils technologiquespermettent une nouvelle manière de former, d’élaborer la figure. Ils offrent une infinie possibilité de ladédoubler, de la multiplier, de la répliquer. Dans ce geste répétitif la figure tend progressivement vers uneffacement de ses contours. Loin de la forme anthropomorphique, elle symbolise le plus souvent une idée, unconcept, un mot en jouant sur l’essence de la matière et les agencements plastiques d’objets et de matières.Quant aux possibles dédoublements de l’interprète réalisés grâce aux technologies de l’image et du son, lecorps vivant en chair et en os se démultiplie dans des figurations comme les ombres, les reflets et les doublesvirtuels. Ces derniers deviennent un indice, une icône de notre présence. La démultiplication spatiale etcorporelle de leur présence iconique fait scintiller les nombreux subterfuges d’une ruse scénique. Car cettenouvelle figure, construite par les jeux d’illusions et de leurres qu’autorise l’usage du numérique effaceprogressivement les contours traditionnels de la figure humaine en brouillant les pistes d’une identificationtangible. Ces nouvelles figures se présentent comme des images décalées et sont une véritable invitation àpenser l’absence et la présence, l’apparition et la disparition. La figure s’ouvre à une interprétation multiple etoffre une vision différée en interrogeant la place de l’humain dans notre société. Les dispositifs scéniques quiabritent ces figures deviennent une véritable iconostase pour leur déploiement. Espace d’une fiction du regard,la figure compose et décompose sans cesse ses contours en offrant son image à celui qui la regarde. Lespectateur est invité à vivre une expérience oculaire en le transformant en véritable acte de voir. / This thesis studies the problematics of avatars and metaphors of the human form and its manifoldstage representations; it questions contemporary ‘creation’ in the field of puppetry. The practice of puppetryand the place bestowed on the human form in staging devices are the starting point of the study. Located at theconvergence of animated figures and of computer graphics, contemporary staging devices that stem from newtechniques of sound and video have allowed us to surpass the traditional framework of the puppet. Halfwaybetween doll and refined figure, the puppet goes beyond its outline and opens the path towards new stagerepresentations; shadows and virtual doubles, CGI avatars, which can all be transformed and developed in realtime. All its representations beg the question of incarnation. Thus the face of the avatar is presented as apossible extension of the puppet. Technological tools allow new ways of devising and developing the face. Theyoffer infinite possibilities to divide the face, to multiply and replicate it. In this repetitive gesture, the facetends gradually to be effaced of its outlines. Far from the anthropomorphic figure, it symbolises here an ideamost often, a concept, a word that underscores the essence of the material and the visual arrangement of objectsand matter. As for the potential splitting of the performer achieved thanks to new technology in video andsound, the living boy in flesh and blood multiples as shadows, reflections and virtual doubles. The latterbecome a sign, an icon of our presence. Spatial and corporeal duplication of their iconic presence makes thenumerous subterfuges involved in a staging device sparkle. Because this new figure, built from simulatedreality games and digital lures, gradually erases the traditional contours of the human form by blurring thepaths to any tangible identification. These new forms are presented as staggered images and are a realinvitation to rethinking absence and presence, appearance and disappearance. The face/form is exposed tomultiple interpretations and offers a deferred vision by questioning the place of the human being in our society. Staging devices that shelter these forms become a true iconostasis for their demonstration. The face –the space belonging to the fiction of the gaze – incessantly makes and breaks its outlines by throwing up itsimage to those who watch him. The viewer is invited to undergo an ocular experience by transforming it into atrue act of seeing.

This thesis deals with simulation and rendering of fluid based volumetric effects, especially effect of fire and smoke. Computations are accelerated on graphics card using modern graphics API with motivation to achieve realistic visual results as well as physically correct calculations. Implemented volumetric effects are distributed as dynamic library which allows addition of these effects to existing applications.

This thesis deals with the method of distributed ray tracing focusing on optimalization of this method. The method uses simulation of some attributes of light by distributing rays of lights and it produces high quality and partly realistic images. The price for realitic effects is the high computational complexity of the method. The thesis analysis the theory connected with these aspects. A large part describes optimalizations of this method, i.e. searching for the nearest triangle intersection using kd-trees, quasi random sampling with faster convergence, the use of SSE instruction set and fast ray - triangle intersection. These optimalizations brought a noticable speed - up. The thesis includes description of implementation of these techniques. The implementation itself emphasises the practical usability including generating some advanced animations and universal description of objects.

This dissertation examines how Philippine (or Filipino) authors emphasise the need for articulating or “re/membering” cultural identity. The researcher mainly draws from the theory of Caribbean critic, Stuart Hall, who views cultural identity as an articulation which allows “the fragmented, decentred human agent” to be considered as one who is both “subject-ed” by power but/and one who is capable of acting against those powers (Grossberg 1996 [1986]: 157, emphasis mine). Applied to the Philippine context, this writer argues that, instead of viewing an apparent fragmented Filipino identity as a hindrance to “defining” cultural identity, she views the “damaged” (Fallows 1987) Filipino history as a the material itself which allows articulation of identity. Instead of reducing the cultural identity of a people to what-they-could-have-been-had-history-not-intervened, she puts forward a vision of identity which attempts to transfigure these “damages” through the efforts of coming-to-terms with history. While this point of view has already been shared by other critics (such as Feria 1991 or Dalisay 1998:145), the author’s contribution lies in presenting re/membering to describe a specific type of articulation which neither permits one to deny wounds of the past nor stagnate in them. Moreover, re/membering allows one to understand continuous re-articulations of “new” identities (due to current migration), while putting an “arbitrary closure” (Hall) to simplistic re-articulations which may only further the “lines of tendential forces” (such as black or brown skin bias) or hegemonic practices. Written as such (with a slash),“re/membering” encapsulates the following three-fold meaning: (1) a “re-membering”, to indicate “a putting together of the dismembered past to make sense of the trauma of the present” (Bhabha 1994:63); as (2) a “re-membering” or a re-integration into a group and; as (3) “remembering” which implies possessing “memory or … set [ting] off in search of a memory” (Ricoeur 2004:4). As a morphological unit, “re/membering” designates, the ways in which Filipino authors try to articulate cultural identity through the routes of colonisation, migration and dictatorship. The authors studied in this thesis include: Carlos Bulosan, Bienvenido Santos, N.V.M. Gonzalez, Nick Joaquin, Frank Sionil José, Ninotchka Rosca, Jessica Hagedorn, and Merlinda Bobis. Sixty-years separate Bulosan’s America is in the Heart (1943) from Hagedorn’s Dream Jungle (2003). Analysis of these works reveals how articulation is both difficult and hopeful. On the one hand, authors criticize the lack of efforts and seriousness towards articulation of cultural identity as re/membering (coming to terms with the past, fostering belonging and cultivating memory). Not only is re/membering challenged by double-consciousness (Du Bois 1994), dismemberment and forgetting, moreover, its necessity is likewise hard to recognize because of pain, trauma, phenomena of splitting, escapist attitudes and preferences for a “comfortable captivity”. On the other hand, re/membering can also be described as hopeful by the way authors themselves make use of literature to articulate identity through research, dialogue, time, reconciliation and re-creation. Although painstaking and difficult, re/membering is important and necessary because what is at stake is an articulated Philippine cultural identity. However, who would be prepared to make the effort? ------ Cette thèse démontre que, pour les auteurs philippins, l’articulation ou « re/membering » l'identité culturelle, est nécessaire. Le chercheur s'appuie principalement sur la théorie de Stuart Hall, qui perçoit l'identité culturelle comme une articulation qui permet de considérer l’homme assujetti capable aussi d'agir contre des pouvoirs (cf. Grossberg 1996 [1986]: 157). Appliquée au contexte philippin, cet auteur soutient que, au lieu de la visualisation d'une identité fragmentée apparente comme un obstacle à une « définition » de l'identité culturelle, elle regarde l’histoire philippine «abîmée» (Fallows 1987) comme le matériel même qui permet l'articulation d’identité. Au lieu de réduire l'identité culturelle d'un peuple à ce qu’ ils auraint pû être avant les interventions de l’histoire, elle met en avant une vision de l'identité qui cherche à transfigurer ces "dommages" par un travail d’acceptation avec l'histoire. Bien que ce point de vue a déjà été partagé par d'autres critiques (tels que Feria 1991 ou Dalisay 1998:145), la contribution de l'auteur réside dans la présentation de « re/membering » pour décrire un type d'articulation sans refouler les plaies du passé, mais sans stagner en elles non plus. De plus, « re/membering » permet de comprendre de futures articulations de « nouvelles » identités culturelles (en raison de la migration en cours), tout en mettant une «fermeture arbitraire» (Hall) aux ré-articulations simplistes qui ne font que promouvoir des “lines of tendential forces” (Hall) (tels que des préjugés sur la couleur brune ou noire de peau) ou des pratiques hégémoniques. Rédigé en tant que telle (avec /), « re/membering » comporte une triple signification: (1) une «re-membering », pour indiquer une mise ensemble d’un passé fragmenté pour donner un sens au traumatisme du présent (cf. Bhabha, 1994:63); (2) une «re-membering» ou une ré-intégration dans un groupe et finalement, comme (3)"remembering", qui suppose la possession de mémoire ou une recherche d'une mémoire »(Ricoeur 2004:4). Comme unité morphologique, « re/membering » désigne la manière dont les auteurs philippins tentent d'articuler l'identité culturelle à travers les routes de la colonisation, les migrations et la dictature. Les auteurs inclus dans cette thèse sont: Carlos Bulosan, Bienvenido Santos, NVM Gonzalez, Nick Joaquin, Frank Sionil José, Ninotchka Rosca, Jessica Hagedorn, et Merlinda Bobis. Soixante ans séparent America is in the Heart (1943) du Bulosan et le Dream Jungle (2003) du Hagedorn. L'analyse de ces œuvres révèle la façon dont l'articulation est à la fois difficile et pleine d'espoir. D'une part, les auteurs critiquent le manque d'efforts envers l'articulation en tant que « re/membering » (confrontation avec le passé, reconnaissance de l'appartenance et cultivation de la mémoire). Non seulement est « re/membering » heurté par le double conscience (Du Bois 1994), le démembrement et l'oubli, en outre, sa nécessité est également difficile à reconnaître en raison de la douleur, les traumatismes, les phénomènes de scission, les attitudes et les préférences d'évasion pour une captivité "confortable" . En même temps, « re/membering » peut également être décrit comme plein d'espoir par la façon dont les auteurs eux-mêmes utilisent la littérature pour articuler l'identité à travers la recherche, le dialogue, la durée, la réconciliation et la re-création. Bien que laborieux et difficile, « re/membering » est important et nécessaire car ce qui est en jeu, c'est une identité culturelle articulée des Philippines. Mais qui serait prêt à l'effort?

This dissertation examines how Philippine (or Filipino) authors emphasise the need for articulating or “re/membering” cultural identity. The researcher mainly draws from the theory of Caribbean critic, Stuart Hall, who views cultural identity as an articulation which allows “the fragmented, decentred human agent” to be considered as one who is both “subject-ed” by power but/and one who is capable of acting against those powers (Grossberg 1996 [1986]: 157, emphasis mine). Applied to the Philippine context, this writer argues that, instead of viewing an apparent fragmented Filipino identity as a hindrance to “defining” cultural identity, she views the “damaged” (Fallows 1987) Filipino history as a the material itself which allows articulation of identity. Instead of reducing the cultural identity of a people to what-they-could-have-been-had-history-not-intervened, she puts forward a vision of identity which attempts to transfigure these “damages” through the efforts of coming-to-terms with history. While this point of view has already been shared by other critics (such as Feria 1991 or Dalisay 1998:145), the author’s contribution lies in presenting re/membering to describe a specific type of articulation which neither permits one to deny wounds of the past nor stagnate in them. Moreover, re/membering allows one to understand continuous re-articulations of “new” identities (due to current migration), while putting an “arbitrary closure” (Hall) to simplistic re-articulations which may only further the “lines of tendential forces” (such as black or brown skin bias) or hegemonic practices.<p><p>Written as such (with a slash),“re/membering” encapsulates the following three-fold meaning: (1) a “re-membering”, to indicate “a putting together of the dismembered past to make sense of the trauma of the present” (Bhabha 1994:63); as (2) a “re-membering” or a re-integration into a group and; as (3) “remembering” which implies possessing “memory or … set [ting] off in search of a memory” (Ricoeur 2004:4). As a morphological unit, “re/membering” designates, the ways in which Filipino authors try to articulate cultural identity through the routes of colonisation, migration and dictatorship. <p><p>The authors studied in this thesis include: Carlos Bulosan, Bienvenido Santos, N.V.M. Gonzalez, Nick Joaquin, Frank Sionil José, Ninotchka Rosca, Jessica Hagedorn, and Merlinda Bobis. Sixty-years separate Bulosan’s America is in the Heart (1943) from Hagedorn’s Dream Jungle (2003). Analysis of these works reveals how articulation is both difficult and hopeful. On the one hand, authors criticize the lack of efforts and seriousness towards articulation of cultural identity as re/membering (coming to terms with the past, fostering belonging and cultivating memory). Not only is re/membering challenged by double-consciousness (Du Bois 1994), dismemberment and forgetting, moreover, its necessity is likewise hard to recognize because of pain, trauma, phenomena of splitting, escapist attitudes and preferences for a “comfortable captivity”. <p><p>On the other hand, re/membering can also be described as hopeful by the way authors themselves make use of literature to articulate identity through research, dialogue, time, reconciliation and re-creation. Although painstaking and difficult, re/membering is important and necessary because what is at stake is an articulated Philippine cultural identity. However, who would be prepared to make the effort?<p>------<p><p>Cette thèse démontre que, pour les auteurs philippins, l’articulation ou « re/membering » l'identité culturelle, est nécessaire. Le chercheur s'appuie principalement sur la théorie de Stuart Hall, qui perçoit l'identité culturelle comme une articulation qui permet de considérer l’homme assujetti capable aussi d'agir contre des pouvoirs (cf. Grossberg 1996 [1986]: 157). Appliquée au contexte philippin, cet auteur soutient que, au lieu de la visualisation d'une identité fragmentée apparente comme un obstacle à une « définition » de l'identité culturelle, elle regarde l’histoire philippine «abîmée» (Fallows 1987) comme le matériel même qui permet l'articulation d’identité. Au lieu de réduire l'identité culturelle d'un peuple à ce qu’ ils auraint pû être avant les interventions de l’histoire, elle met en avant une vision de l'identité qui cherche à transfigurer ces "dommages" par un travail d’acceptation avec l'histoire. <p><p>Bien que ce point de vue a déjà été partagé par d'autres critiques (tels que Feria 1991 ou Dalisay 1998:145), la contribution de l'auteur réside dans la présentation de « re/membering » pour décrire un type d'articulation sans refouler les plaies du passé, mais sans stagner en elles non plus. De plus, « re/membering » permet de comprendre de futures articulations de « nouvelles » identités culturelles (en raison de la migration en cours), tout en mettant une «fermeture arbitraire» (Hall) aux ré-articulations simplistes qui ne font que promouvoir des “lines of tendential forces” (Hall) (tels que des préjugés sur la couleur brune ou noire de peau) ou des pratiques hégémoniques.<p><p>Rédigé en tant que telle (avec /), « re/membering » comporte une triple signification: (1) une «re-membering », pour indiquer une mise ensemble d’un passé fragmenté pour donner un sens au traumatisme du présent (cf. Bhabha, 1994:63); (2) une «re-membering» ou une ré-intégration dans un groupe et finalement, comme (3)"remembering", qui suppose la possession de mémoire ou une recherche d'une mémoire »(Ricoeur 2004:4). Comme unité morphologique, « re/membering » désigne la manière dont les auteurs philippins tentent d'articuler l'identité culturelle à travers les routes de la colonisation, les migrations et la dictature. <p><p>Les auteurs inclus dans cette thèse sont: Carlos Bulosan, Bienvenido Santos, NVM Gonzalez, Nick Joaquin, Frank Sionil José, Ninotchka Rosca, Jessica Hagedorn, et Merlinda Bobis. Soixante ans séparent America is in the Heart (1943) du Bulosan et le Dream Jungle (2003) du Hagedorn. L'analyse de ces œuvres révèle la façon dont l'articulation est à la fois difficile et pleine d'espoir. D'une part, les auteurs critiquent le manque d'efforts envers l'articulation en tant que « re/membering » (confrontation avec le passé, reconnaissance de l'appartenance et cultivation de la mémoire). Non seulement est « re/membering » heurté par le double conscience (Du Bois 1994), le démembrement et l'oubli, en outre, sa nécessité est également difficile à reconnaître en raison de la douleur, les traumatismes, les phénomènes de scission, les attitudes et les préférences d'évasion pour une captivité "confortable" .<p><p>En même temps, « re/membering » peut également être décrit comme plein d'espoir par la façon dont les auteurs eux-mêmes utilisent la littérature pour articuler l'identité à travers la recherche, le dialogue, la durée, la réconciliation et la re-création. Bien que laborieux et difficile, « re/membering » est important et nécessaire car ce qui est en jeu, c'est une identité culturelle articulée des Philippines. Mais qui serait prêt à l'effort? <p> / Doctorat en Langues et lettres / info:eu-repo/semantics/nonPublished