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Les dispositifs de stimulation tactile sont des systèmes destinés à fournir un retour sensoriel à leurs utilisateurs. Ils enrichissent les interfaces homme-machine dans les applications de réalité virtuelle ou augmentée. Ce mémoire traite de l'apport des microsystèmes électromécaniques (MEMS) actionnés magnétiquement à la réalisation d'interfaces de stimulation tactile facilement intégrables.Un état de l'art des solutions d'actionnement mises en œuvre dans les dispositifs existants est proposé, ainsi qu'une définition des besoins pour les applications visées. Les solutions retenues sont basées sur l'actionnement magnétostatique.Les premiers prototypes d'interfaces de stimulation tactile se présentent sous la forme d'un réseau de 4x4 actionneurs élastomériques hybrides avec un pas de 2 mm, combinant microfabrication et techniques de fabrication conventionnelles. La conception et l'élaboration de ces micro-actionneurs est présentée en détail. L'actionnement impulsionnel permet d'atteindre des amplitudes de vibration importantes (jusqu'à 200 µm) et des forces élevées (32mN par actionneur). Des tests sensoriels confirment enfin leur efficacité. Des micro-bobines ont aussi été développées afin de répondre aux besoins des micro-actionneurs magnétiques, ainsi qu'au cahier des charges des interfaces de stimulation tactile. Diverses configurations de micro-bobines adaptées à l'actionnement de puissance sont proposées et réalisées par électrodéposition. Des micro-actionneurs basés sur ces bobines intégrées ont alors été réalisés, puis caractérisés. L'utilité des bobines pour les micro-actionneurs de puissance est alors discutée face aux solutions d'actionnement hybride

L'utilisation d'un projecteur dans différentes applications et environnements soulève la nécessité d'adapter et de contrôler l'image affichée en fonction des conditions d'affichage. L'image affichée par exemple dans un environnement éclairé peut apparaître avec des couleurs saturées et un contraste atténué. De même, son apparence peut être affectée par la réflectance et la géométrie de l'écran sur lequel l'image est projetée. Dans ce mémoire, nous proposons une approche pour contrôler l'apparence de l'image affichée par la modélisation des différents facteurs affectants son affichage. Cette approche est basée sur le modèle de formation de l'image perçue et la constance de couleur entre les images observées. L'approche proposée unifie la compensation des effets de la lumière ambiante et de la réflectance de l'écran. Nous argumentons que le modèle proposé est plus général que certains modèles de compensation utilisés pour la constance de couleurs. L'approche proposée estime l'illuminant de l'environnement d'affichage et l'illuminant cible, la réflectance de l'écran utilisé ainsi que la réflectance de l'écran cible. Une opération complémentaire pour la compensation de contraste est dérivée de la loi de Weber. Cette compensation permet d'adapter le contraste de l'image affichée conformément à l'intensité de la lumière ambiante. L'approche proposée est vérifiée expérimentalement dans des environnements éclairés et en utilisant des écrans non blancs. Elle permet de camoufler l'effet de l'écran utilisé dans l'affichage et de simuler les effets d'autres écrans cibles. Notre approche peut être utile dans certains domaines tels que le camouflage et la simulation pour des applications d'art visuel et performatif.

Le Volume important de la représentation numérique des images pose (entre autres) le problème de leur codage sous forme condensée. Nous avons développé une méthode permettant de construire un code fortement comprimé à partir d'une image bicolore. Elle permet d'extraire tous les objets de l'image en un seul balayage tout en attachant à chaque objet des caractéristiques de sa forme. Des traitements de compression différents sont alors adaptés à chaque type d'objet. Grâce à une technique d'affichage reposant sur des principes simples, des opérations algébriques sont possibles sur les contours extraits. L'adéquation à tout format d'image et à toute précision de la saisie est inhérente au principe même de la méthode. Nous proposons un découpage en modules indépendants, en ayant pour objectif une parallélisation ultérieure. Le logiciel, en version monoprocesseur, a été réalisé sur une SM90 (CNET), sous le système Unix, et donne de résultats souvent meilleurs ou comparables à ceux obtenus par les méthodes connues actuellement.

Ce travail de recherche propose une analyse sémiotique et rhétorique du discours de l’affiche et de l’affichage, relatif à la prévention contre le SIDA via la transmission sexuelle. Dans le sillage des travaux sémiotiques de l’École de Paris et du Groupe μ, notre recherche se divisera ainsi en trois grandes parties, respectivement la sémiotique de l’affiche, la rhétorique de l’affiche et la sémiotique de la pratique de l’affichage, afin de conduire une étude complète et approfondie du discours visuel et communicatif. En partant de l’hypothèse de l’existence d’une influence étroite du contexte socio-culturel sur l’affiche et l’affichage, l’analyse sémiotique et rhétorique, basée sur un corpus varié multiculturel, met en lumière le rôle important et significatif des codes socio-culturels dans tous les aspects constitutifs de l’affiche et de l’affichage dans notre recherche / This research proposes a semiotic and rhetoric discourse analysis of the poster and the display, about the prevention of AIDS through sexual transmission. In the wake of the School of Paris and the Groupe μ, our research is divided into three parts, respectively: the semiotics of the poster, the rhetoric of the poster and the semiotics of the display, in order to have a complete and extensive study of the visual and communicative discourse. Based on the hypotheses about the influence of the socio-cultural context of the poster and the display, the semiotic and rhetoric analysis through a multicultural corpus illustrates that the socio-cultural codes concern with all aspects of the poster and the display in our research

La mise en registre et l'intégration des vues est une phase essentielle et inévitable dans un processus de modélisation 3D. L'étape la plus difficile de ce problème est d'estimer les poses relatives entre les vues sans utiliser l'information initiale sur la position du capteur ni d'intervention de l'utilisateur avant l'étape d'acquisition. Nous proposons une méthode de mise en registre globale automatique pour les données en format de nuages de points. Le principal problème abordé dans cette thèse est de résoudre le problème d'intégration et de mise en registre de vues dans la modélisation 3D pour les données en format de nuages de points. L'approche globale proposée est basée sur le framework de champ vectoriel et effectue automatiquement une mise en registre de grossière à plus précise sans formuler d'hypothèse sur la position initiale entre les vues ou de pré-traitement manuel de positionnement initial. En particulier, nous exploitons une représentation de champ vectoriel augmentée afin d'implémenter la segmentation et l'extraction de caractéristiques sur la surface d'un objet afin de détecter des correspondances. En outre, le processus de rafinement de pose dans le champ vectoriel réduit la complexité de la recherche de correspondances du point le plus proche puisque l'information est implicitement codée dans la représentation de champ vectoriel. De plus, en exploitant la représentation de champ vectoriel, nous offrons une nouvelle méthode de mise en registre qui supporte toutes les étapes de la modélisation 3D sans nécessiter de transformation de la représentation des données. Une solution alternative à l'aide d'une variation de RANSAC-DARCES basée sur le champ vectoriel permet au procédé proposé de traiter des objets de différents types de géométrie. Enfin, l'approche proposée est validée sur plusieurs ensembles de données tels que les modèles standards, ainsi que de vrais modèles numérisés par des scanners portatifs tenus en main. La performance de la méthode proposée est évaluée par inspection visuelle et quantitativement par la mesure de l'erreur de correspondance. / View integration and registration is an essential and unavoidable phase in a 3D modeling process. The most challenging step of this problem is to estimate relative poses between views without using any initial information of the scanning position or using intervention prior to the acquisition step. We propose an automatic global registration method for point cloud data. The main problem addressed in this thesis is to solve the view integration and registration problem in 3D modeling for point cloud data. The proposed global approach is based on the Vector Field framework and automatically performs coarse to fine registration without requiring any assumption on the initial position between views or manual pre-processing for initial positioning. In particular, we exploit an augmented Vector Field representation to implement segmentation and extraction of features on the surface of an object in order to detect correspondences. In addition, the pose refinement process in the Vector Field reduces the complexity of the search for closest point correspondence since the information is implicitly encoded in the Vector Field representation. Also by exploiting the Vector Field representation, we provide a new method of registration that supports all steps of 3D modeling without requiring transformation of the data representation. An alternative solution using a variation of RANSAC-DARCES based in the Vector Field enables the proposed method to deal with objects of various types of geometry. Finally, the proposed approach is validated on multiple data sets such as standard models as well as real models scanned by hand-held scanners. The performance of the proposed method is evaluated by visual inspection as well as quantitatively by measuring the correspondence error.

Afin de prévenir l’obésité, l’une des stratégies mise en place par les instances de santé publique est l’affichage nutritionnel. Cette stratégie vise à informer et aider le consommateur à faire des choix alimentaires éclairés. L’information concernant le gras est actuellement le message commercial facultatif le plus couramment utilisé au Canada. D’un autre côté, l’affichage des calories dans les restaurants est une pratique de plus en plus répandue et maintenant obligatoire dans certains états américains. Ce mémoire se consacre à la problématique du poids et à l’affichage nutritionnel. L’objectif principal du projet de recherche est de mesurer l’impact d’une allégation nutritionnelle reliée aux gras et l’affichage des calories sur l’apport en calories et en nutriments des femmes de poids normal ou obèses sur une période de 10 jours. Les résultats suggèrent que ces deux types d’affichage nutritionnel n’influencent pas l’apport calorique des femmes. / To promote health and prevent obesity among the population, one strategy implemented by instance of public health is nutrition labeling on food products. This strategy has been targeted as a key tool to inform and help individuals in making healthier food choices and facilitate adoption of better eating behaviors. In Canada, the most prevalent voluntary type of labeling is related to fat content message. Another example of labeling strategy increasingly implemented in an attempt to reduce obesity is posting of calories at point-of-purchase and it is now mandatory in some United States’ restaurant chains. This work is dedicated to weight and nutritional labeling issues. The main objective of the research is to measure the impact of fat related nutrient claim and posting calorie on calorie and nutrient intake of women during a 10-day period. The results show that these two labeling strategies do not affect the calorie intake of women.

En raison de la nature dynamique et volumétrique de l'écosystème marin pélagique, sa modélisation spatiale constitue un défi important. La représentation conventionnelle des phénomènes de ce milieu s’effectue par des coupes statiques verticales ou horizontales dans un environnement bidimensionnel (2D). Cependant, comme le démontre ce mémoire, l'étude de l'écosystème marin peut être grandement améliorée grâce à la modélisation spatiale tridimensionnelle (3D). L’apport principal de cette étude est d’avoir démontré le potentiel et la pertinence de la modélisation spatiale 3D pour l’environnement pélagique marin. Cette étude confirme que les outils émergents de visualisation scientifique dans le domaine de la modélisation géologique peuvent servir à améliorer l’étude de cet écosystème. Elle permet également de combler une lacune importante identifiée dans la littérature scientifique en examinant la performance des méthodes d’interpolation spatiale 3D. L’interpolation spatiale est une étape essentielle de la modélisation spatiale 3D des phénomènes continus (p.ex. salinité, température, etc.), mais aucune étude n’avait encore évalué son efficacité pour l’environnement pélagique marin. Il s’agit donc d’un pas important vers le développement d’un système d’information géographique (SIG) marin 3D complet. Les avantages de migrer vers une modélisation spatiale 3D sont discutés dans le contexte de la campagne océanographique ArcticNet-Malina, réalisée dans la mer de Beaufort (Arctique canadien) en 2009. Des représentations spatiales 3D basées sur une stratégie d’interpolation 3D robuste et optimale de cinq variables pélagiques marines (température, concentration en chlorophylle a, coefficient d’atténuation particulaire, distribution des eaux de l'halocline supérieure et flux vertical de carbone organique particulaire) sont présentées et leurs valeurs écologiques sont discutées. / Spatial modeling of the marine pelagic ecosystem is challenging due to its dynamic and volumetric nature. Consequently, conventional oceanographic spatial analysis of this environment is in a 2D environment, limited to static cutting planes in horizontal and vertical sections to present various phenomena. However, the study of the marine pelagic ecosystem can benefit from 3D spatial modeling. The main contribution of this study is to show that recent advances in 3D spatial modeling tools developed primarily for geological modeling can be exploited to extend the usual interpretation of marine pelagic phenomena from a 2D to a 3D environment. This study also fills a major gap identified in the literature by examining the performance of 3D spatial interpolation methods. Such interpolation is an essential step in 3D spatial modeling of continuous phenomena (eg, salinity, temperature, etc.), but no study has yet evaluated its performance for the marine pelagic environment. Accordingly, this study constitutes an important step towards the development of a complete 3D marine GIS. The benefits of migrating to a 3D spatial modeling of the marine environment are discussed in the context of the oceanographic campaign ArcticNet-Malina, conducted in the Beaufort Sea (Canadian Arctic) in 2009. 3D spatial representations based on a robust and optimal 3D interpolation strategy for five pelagic variables (temperature, chlorophyll a, particulate attenuation coefficient, distribution of upper halocline water mass and vertical flux of particulate organic carbon) of the ArcticNet-Malina campaign are presented and their ecological values are discussed.

Le peuplement de BDRM-3D (Bases de Données à Représentation Multiple 3D) est de plus en plus requis pour supporter des applications avancées de cartographie sur demande et d’analyse décisionnelle géospatiale. Cette thèse présente une nouvelle approche de saisie photogrammétrique en représentation multiple visant à peupler une BDRM-3D de bâtiments. L’approche proposée est nommée approche SAISIE car elle est Semi-Automatique, Initialisée et Supportée par l’Intervention humainE. Elle traite simultanément l’extraction des Géométries Détaillées (GD) et des Géométries Simplifiées (GS). Elle s’appuie notamment sur les nouveaux concepts de Patron d’Acquisition en Représentation Multiple et d’« Instance Driven SASS » (Sélection et Gestion des Algorithmes, des Sources et des Réglages gérée au niveau de l’instance) afin d’améliorer la performance des traitements automatiques mis en œuvre. Ces deux concepts ont été introduits lors de cette recherche. Le concept de PARM résulte du rapprochement des concepts de patron géométrique (introduit pour supporter la généralisation) et de modèle paramétrique (introduit pour supporter la saisie photogrammétrique). Deux nouveaux algorithmes de reconnaissance de forme, l’un traitant de la détermination automatique des paramètres d’implantation de patrons géométriques 3D et l’autre de l’extraction automatique des emprises au sol de bâtiments, ont par ailleurs été introduits lors de la réalisation de cette thèse. L’approche SAISIE ainsi que les concepts et algorithmes proposés pour la supporter ont été mis en œuvre et expérimentés sur quatre sites de tests couvrant plus de trois cent bâtiments. Les résultats obtenus et l’expérience acquise lors des développements des prototypes nous ont permis d’établir une analyse de l’approche SAISIE ainsi que des recommandations pour les recherches futures. / 3D MRDB (Multi Representation Data Base) population is more and more required to support advanced cartographical applications and advanced geospatial decisional analysis. This dissertation presents a new photogrammetric approach dedicated to multiple representation acquisition process to populate the buildings of a 3D MRDB. The proposed approach is named SAISIE (this French acronym matches with a semi-automatic acquisition process, initialized and supported by human intervention). The SAISIE approach tackles simultaneously the Detailed Geometries (DG) extraction and the Simplified Geometries (GS) extraction. This uses both the Multi-Representation Acquisition Pattern concept and the Instance Driven SASS concept (SASS : Selection of the Algorithms, Sources and Setting) to improve the process performance. These two new concepts have been introduced during this research. The MRAP concept stems from bridging together the geometric pattern concept (used to support generalisation process) and the parametric model (used to support the photogrammetric building extraction). Two new algorithms have also been introduced. The first one deals with the automatic implantation of 3D geometric pattern and the second one with the automatic extraction of building footprints. The SAISIE approach, the new concepts and the two new algorithms, have been implemented and tested with four test sites. These test sites cover more than three hundred buildings. Results analysis and several recommendations, based on our experimentation and experience, are proposed to conclude this dissertation.

Nous examinons la possibilité de créer de nouveaux composants électro-optiques à l’aide de surfaces mésogènes contrôlées par champs électromagnétiques. Ces surfaces programmées ont comme fonction d’imposer une orientation sur le volume de cristal liquide lui étant juxtaposé afin de produire les propriétés électro-optiques désirées. L’étendue et l’efficacité de ces propriétés ont un impact technologique important par exemple dans le domaine des afficheurs à cristaux liquides et des atténuateurs optiques variables. Plus spécifiquement, cette recherche analyse l’interaction de surface entre le substrat mésogène et le cristal liquide ainsi que les diverses avenues pratiques en découlant. Par exemple, l’importance de l’interdiffusion entre ces deux milieux sera détaillée et liée à la création de réseaux autoorganisés en surface. Ce phénomène précurseur permet la création d’un système composite novateur de cristaux liquides stabilisés par surfaces mésogéniques avec comme application les atténuateurs électro-optiques. / We investigate the possibility of creating new electro-optical components using mesogenic surfaces controlled by electromagnetic fields. These programmed surfaces have the function of imposing an alignment on the juxtaposed volume of liquid crystal to produce the desired electro-optical properties. The extent and effectiveness of these properties have a great technological impact such as in the field of liquid crystal displays and variable optical attenuators. More specifically, this research addresses the surface interaction between the mesogen substrate and the liquid crystal and various practical avenues resulting therefrom. For example, the importance of interdiffusion between those two materials will be detailed and linked to the creation of surface self-organizing networks. This original phenomenon allows the creation of a surface - polymer stabilized liquid crystal composite which is applied to electro-optical attenuators.