The aim of the master's thesis is to create a graphic intro with the limited size of 64kB. Brief history of a demoscene and the graphics library OpenGL is introduced in the following text. The main part of the work is a description of minimal graphics techniques used in a creative process and their further application in the final programme.

This master thesis is focused on volumetric data rendering and on highlighting and visualization of the selected cells of the model organisms. These data are captured by a confocal deconvolution microscope. Input data form one large volumetric block containing separate slices. This data block is rendered by an applicable method and then are identified and visualized the cells marked by the GFP (Green Fluorescent Protein) process or by chlorophyle fluorescency. The principal aim of this work is to find out the preferably optimal effective method enabling this highlighting, most preferably working without a manual check. Due to the data structure, this ambition seems hardly realizable, so it suffices to find out a manual working method. The last step is to embed the results of this work into FluorCam application, the confocal deconvolution microscope data visualizer.

Space weather is the field within the space sciences that studies how the Earths magnetosphere is influenced by the Sun. The Sun is constantly emitting dangerous radiation and plasma which in some cases can affect or damage the systems on Earth. Scientists have an interest in studying this interaction and therefore visualizations of space weather data are useful. OpenSpace is an interactive software that visualizes the entire known universe with real-time data. OpenSpace supports a range of different visualization methods and techniques, for this work, the relevant visualization tools are field lines and cut planes. GAMERA is a simulation model that simulates a wide range of situations where plasma is subjected to the influence of magnetic fields, the simulations are based on curvilinear grids. This project focuses on implementing data from GAMERA into OpenSpace. OpenSpace already supports a variety of different simulation models, although none that uses curvilinear grids for the data. The curvilinear grid can adapt to the specific shape and geometry of the data, allowing for more accurate data representation. The project aims to create a pipeline for reading data files from simulation runs and visualize it as field lines and cut planes. The files used in this project contain data suitable for volumes and field lines. The method was to first develop a reader to extract and manage desired data from HDF5 files in which the simulation data is stored. The data used to visualize field lines is rendered with an already existing component in OpenSpace. Secondly, a slice operation was developed to extract cut planes from the files containing data for volume visualization, these are then visualized with the help of a component for rendering cut planes which was developed during this work. The work led to a pipeline that reads and manages simulation data from GAMERA and the data is successfully visualized. However, there is room for improvement in color rendering, robustness and level of user interaction during runtime. / <p>Examensarbetet är utfört vid Institutionen för teknik och naturvetenskap (ITN) vid Tekniska fakulteten, Linköpings universitet</p>

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Dans cette thèse, on étudie la structuration des phases de la transformée de Fourier d'images naturelles, ce qui, du point de vue applicatif, débouche sur plusieurs mesures de netteté ainsi que sur des algorithmes rapides pour la synthèse de texture par l'exemple. Le Chapitre 2 présente dans un cadre unifié plusieurs modèles de champs aléatoires, notamment les champs spot noise et champs gaussiens, en prêtant une attention particulière aux représentations fréquentielles de ces champs aléatoires. Le Chapitre 3 détaille l'utilisation des champs à phase aléatoire à la synthèse de textures peu structurées (microtextures). On montre qu'une microtexture peut être résumée en une image de petite taille s'intégrant à un algorithme de synthèse très rapide et flexible via le modèle spot noise. Aussi on propose un algorithme de désocclusion de zones texturales uniformes basé sur la simulation gaussienne conditionnelle. Le Chapitre 4 présente trois mesures de cohérence globale des phases de la transformée de Fourier. Après une étude théorique et pratique établissant leur lien avec la netteté d'image, on propose un algorithme de déflouage aveugle basé sur l'optimisation stochastique de ces indices. Enfin, dans le Chapitre 5, après une discussion sur l'analyse et la synthèse directe de l'information de phase, on propose deux modèles de textures à phases cohérentes qui permettent la synthèse de textures plus structurées tout en conservant quelques garanties mathématiques simples. / This thesis deals with the Fourier phase structure of natural images, and addresses no-reference sharpness assessment and fast texture synthesis by example. In Chapter 2, we present several models of random fields in a unified framework, like the spot noise model and the Gaussian model, with particular attention to the spectral representation of these random fields. In Chapter 3, random phase models are used to perform by-example synthesis of microtextures (textures with no salient features). We show that a microtexture can be summarized by a small image that can be used for fast and flexible synthesis based on the spot noise model. Besides, we address microtexture inpainting through the use of Gaussian conditional simulation. In Chapter 4, we present three measures of the global Fourier phase coherence. Their link with the image sharpness is established based on a theoretical and practical study. We then derive a stochastic optimization scheme for these indices, which leads to a blind deblurring algorithm. Finally, in Chapter 5, after discussing the possibility of direct phase analysis or synthesis, we propose two non random phase texture models which allow for synthesis of more structured textures and still have simple mathematical guarantees.

Dans cette thèse, on étudie la structuration des phases de la transformée de Fourier d'images naturelles, ce qui, du point de vue applicatif, débouche sur plusieurs mesures de netteté ainsi que sur des algorithmes rapides pour la synthèse de texture par l'exemple. Le Chapitre 2 présente dans un cadre unifié plusieurs modèles de champs aléatoires, notamment les champs spot noise et champs gaussiens, en prêtant une attention particulière aux représentations fréquentielles de ces champs aléatoires. Le Chapitre 3 détaille l'utilisation des champs à phase aléatoire à la synthèse de textures peu structurées (microtextures). On montre qu'une microtexture peut être résumée en une image de petite taille s'intégrant à un algorithme de synthèse très rapide et flexible via le modèle spot noise. Aussi on propose un algorithme de désocclusion de zones texturales uniformes basé sur la simulation gaussienne conditionnelle. Le Chapitre 4 présente trois mesures de cohérence globale des phases de la transformée de Fourier. Après une étude théorique et pratique établissant leur lien avec la netteté d'image, on propose un algorithme de déflouage aveugle basé sur l'optimisation stochastique de ces indices. Enfin, dans le Chapitre 5, après une discussion sur l'analyse et la synthèse directe de l'information de phase, on propose deux modèles de textures à phases cohérentes qui permettent la synthèse de textures plus structurées tout en conservant quelques garanties mathématiques simples. / This thesis deals with the Fourier phase structure of natural images, and addresses no-reference sharpness assessment and fast texture synthesis by example. In Chapter 2, we present several models of random fields in a unified framework, like the spot noise model and the Gaussian model, with particular attention to the spectral representation of these random fields. In Chapter 3, random phase models are used to perform by-example synthesis of microtextures (textures with no salient features). We show that a microtexture can be summarized by a small image that can be used for fast and flexible synthesis based on the spot noise model. Besides, we address microtexture inpainting through the use of Gaussian conditional simulation. In Chapter 4, we present three measures of the global Fourier phase coherence. Their link with the image sharpness is established based on a theoretical and practical study. We then derive a stochastic optimization scheme for these indices, which leads to a blind deblurring algorithm. Finally, in Chapter 5, after discussing the possibility of direct phase analysis or synthesis, we propose two non random phase texture models which allow for synthesis of more structured textures and still have simple mathematical guarantees.

Treize Etudes Pour L?Orchestre is a thirteen-movement symphonic work for full contemporary orchestra. The purpose of this work has been to develop a sonic exploration of textural possibilities through the orchestral medium. The motivic materials of the whole piece were first utilized in pieces for one piano, piano and cello and two pianos combinations These smaller pieces ahs been included in the appendix section of this work. The orchestral work does not represent an orchestration of the smaller pieces, but an expansion of the material into different textural studies. Preparation for this work includes the study of twelve different bird sounds, first recorded and later musically transcribed to create thematic materials and secondary materials for this work; the study of production of fabric of sounds representing color spectrums and intensity through sound tapestries, and the sonic representation of water, a starry dark night and the jungle. The Treize Etudes Pour L?Orchestre is formally a through-composed work. The different musical materials created as motive unity of the whole work have been developed throughout it by means of using a variety of compositional devices and techniques including Schoenberg?s Klangfarbenmelodie, Messiaen?s ?Language Musicale?, Ives? quadraphonic effect, and Samuel Adler?s sound curtain technique, and, the use of folk-like materials; all within the parameters of acoustic instrumentation.

Rocks of the Morenci-Metcalf district consist of Precambrian metaquartzite-schist, granodiorite, and granite overlain by Paleozoic and Mesozoic sediments. Intrusion of igneous rocks, emplacement of breccia masses, and associated hydrothermal activity occurred in Laramide time. Breccias of the district are associated with the youngest sialic intrusive complex. This sequence includes intrusion of the Older Granite Porphyry stock, main stage district hydrothermal alteration, quartz veining, breccia formation, main stage district hydrothermal mineralization, and intrusion of the Younger Granite Porphyry plug. Breccia formation in the Morenci-Metcalf district is similar to breccia descriptions reported in the literature for other porphyry copper deposits. Three breccia types, of separate and distinct origins, are herein described as the Morenci, Metcalf and King, and Candelaria Breccias. The Morenci Breccia is an intrusion breccia that has formed along a pre-existing structural feature during the ascent and emplacement of the Older Granite Porphyry stock. It exhibits an oblate lenticular shape with angular to subrounded fragments in a matrix of quartz, K-feldspar, biotite, and minor rock flour. The Metcalf-King Breccias and numerous smaller breccia masses are the remnants of an original Older Granite Porphyry mantle above the ascending Younger Granite Porphyry complex. The breccia masses occur as large 'xenoliths' floating within the Younger Granite Porphyry plug and were formed by surging and collapse during emplacement of this intrusive. Fragments in the Metcalf and King Breccias grade from angular in the central core to rounded at the contacts and occur in a matrix of sericite, K- feldspar, quartz, and rock flour. The Candelaria Breccia is an explosion pipe and is the largest continuous breccia mass in the district. It is oval with an inverted cone appearance consisting of angular to subangular equidimensional fragments in a matrix of sericite, quartz, specularite, and rock flour. All the breccia masses occur within and subsequent to the district phyllic (quartz-sericite-pyrite) alteration zone. Main stage district copper mineralization postdates emplacement of the Older Granite Porphyry stock and breccia formation, and is prior to the intrusion of the Younger Granite Porphyry plug. Late stage quartz-sericite-pyrite-chalcopyrite veinlets occur in the Metcalf-King Breccia group. Field mapping and laboratory studies indicate that the Older Granite Porphyry stock appears to have been the main district mineralizer.

Les éléments principaux apparaissant dans ce document de synthèse sont les suivants : - La mise en exergue de la pertinence du critère d'information $\phi_\beta$ qui offre la possibilité d'être ``réglé'' par apprentissage de $\beta$ et cela quelque soit le problème de sélection de modèles pour lequel il est possible d'écrire un critère d'information, possibilité qui a été illustrée dans divers contextes applicatifs (supports de prédiction linéaire et dimension du modèle utilisé pour les cinétiques de $\dot VO_2$). - Une méthode d'estimation d'histogrammes pour décrire de manière non-paramé-trique la distribution d'échantillons et son utilisation en reconnaissance de lois supervisée dans un contexte de canaux de transmission. \item Une méthode dite ``comparative descendante'' permettant de trouver la meilleure combinaison des paramètres pour décrire les données étudiées sans avoir à tester toutes les combinaisons, illustrée sur l'obtention de supports de prédiction linéaire 1-d et 2-d. - La mise en place de stratégies de choix de modèles par rapport à des contextes variés comme l'imagerie TEP et les lois de mélange de Gauss et de Poisson ou les espaces couleur et les lois de mélange gaussiennes multidimensionnelles. - L'exploration des modèles de prédiction linéaire vectorielle complexe sur les images représentées dans des espaces couleur séparant l'intensité lumineuse de la partie chromatique et l'usage qui peut en être fait en caractérisation de textures afin de les classifier ou de segmenter les images texturées couleur. \item Des apports en segmentation : optimisation d'une méthode de segmentation non-supervisée d'images texturées en niveaux de gris ; une nouvelle méthode supervisée de segmentation d'images texturées couleur exploitant les espaces couleur psychovisuels et les erreurs de prédiction linéaire vectorielle complexe ; prise en compte dans des distributions de Gibbs d'informations géométriques et topologiques sur le champ des régions afin de réaliser de la segmentation 3-d ``haut-niveau'' exploitant le formalisme des processus ponctuels. - L'illustration des méthodes MCMC dans des contextes divers comme l'estimation de paramètres, l'obtention de segmentations 2-d ou 3-d ou la simulation de processus. Et beaucoup d'autres éléments se révèleront à sa lecture ...

Cette thèse détaille la conception, le développement et l'analyse d'un nouvel outil de caractérisation des textures exploitant les modèles de prédiction linéaire complexe sur les espaces couleur perceptuels séparant l'intensité lumineuse de la partie chromatique. Des modèles multicanaux 2-d causaux et non-causaux ont été utilisés pour l'estimation simultanée des densités spectrales de puissance d'une image " bi-canal ", le premier contenant les valeurs réelles de l'intensité et le deuxième les valeurs complexes de la partie chromatique. Les bonnes performances en terme de biais et de variance de ces estimations ainsi que l'usage d'une distance appropriée entre deux spectres assurent la robustesse et la pertinence de l'approche pour la classification de textures. Une mesure de l'interférence existante entre l'intensité et la partie chromatique à partir de l'analyse spectrale est introduite afin de comparer les transformations associées aux espaces couleur. Des résultats expérimentaux en classification de textures sur différents ensembles de tests, dans différents espaces couleur (RGB, IHLS et L*a*b*) sont présentés et discutés. Ces résultats montrent que la structure spatiale associée à la partie chromatique d'une texture couleur est mieux caractérisée à l'aide de l'espace L*a*b* et de ce fait, cet espace permet d'obtenir les meilleurs résultats pour classifier les textures à l'aide de leur structure spatiale et des modèles de prédiction linéaire. Une méthode bayésienne de segmentation d'images texturées couleur a aussi été développée à partir de l'erreur de prédiction linéaire multicanale. La contribution principale de la méthode réside dans la proposition d'approximations paramétriques robustes pour la distribution de l'erreur de prédiction linéaire multicanale : la distribution de Wishart et une approximation multimodale exploitant les lois de mélanges gaussiennes multivariées. Un autre aspect original de l'approche consiste en la fusion d'un terme d'énergie sur la taille des régions avec l'énergie du modèle de Potts afin de modéliser le champ des labels de classe à l'aide d'un modèle de champ aléatoire possédant une distribution de Gibbs. Ce modèle de champ aléatoire est ainsi utilisé pour régulariser spatialement un champ de labels initial obtenu à partir des différentes approximations de la distribution de l'erreur de prédiction. Des résultats expérimentaux en segmentation d'images texturées couleur synthétiques et d'images satellites hautes résolutions QuickBird et IKONOS ont permis de valider l'application de la méthode aux images fortement texturées. De plus les résultats montrent l'intérêt d'utiliser les approximations de la distribution de l'erreur de prédiction proposées ainsi que le modèle de champ de labels amélioré par le terme d'énergie qui pénalise les petites régions. Les segmentations réalisées dans l'espace L*a*b* sont meilleures que celles obtenues dans les autres espaces couleur (RGB et IHLS) montrant à nouveau la pertinence de caractériser les textures couleur par la prédiction linéaire multicanale complexe à l'aide de cet espace couleur.