Hand drawn ornamentation, such as floral or geometric patterns, is a tedious and time consuming task that requires much skill and training in ornamental design principles and aesthetics. Ornamental drawings both historically and presently play critical roles in all things from art to architecture; however, little work has been done in exploring their algorithmic and interactive generation. The field of computer graphics offers many algorithmic possibilities for assisting an artist in creating two-dimensional ornamental art. When computers handle the repetition and overall structure of ornament, considerable savings in time and money can result. Today, the few existing computer algorithms used to generate 2D ornament have over-generalized and over-simplified the process of ornamentation, resulting in the substitution of limited amounts of generic and static "clip art" for once personalized artistic innovations. Two possible approaches to computational ornamentation exist: interactive tools give artists instant feedback on their work while non-interactive programs can carry out complex and sometimes lengthy computations to produce mathematically precise ornamental compositions. Due to the importance of keeping an artist in the loop for the production of ornamentation, we present an application designed and implemented utilizing a user-driven global planning strategy, to help guide the generation of two-dimensional ornament. The system allows for the creation of beautiful organic ornamental 2D art which follows a user-defined curve. We present the application, the algorithmic approaches used, and the potential uses of this application.

The practical part of my thesis - Interactive Electronic Book for Children – is the book titled The Story of a tree. The application contains the author's text, which tells the story about the old tree that lives its own life and also comes alive all around him. The text is completed by illustrations that are created by combining techniques (line drawing, watercolor, photography) and digitally edited. Some illustrations are animated, others require the interaction of the reader, to set in motion, a sound, etc. Each page contains sound or music.

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Traditional TV viewing is on the fall and the TV has many competitors today. Around 80% of today’s TV viewers use some form of second screen while watching TV. A growing trend to catch the viewer is interactive applications to the shows. In this report, a survey has been carried out and an interview has been conducted with the developers of one of these applications, developed by the Swedish national TV broadcasters. This was done to answer the question: “How is the experience of a TV show affected by the use of an interactive application? From this, a new design model was created that all interactive TV-applications should benefit from. The study shows that the content becomes more engaging when the viewers themselves can interact, therefore enhancing the viewer experience. SVT is following the design principles for interactive TV-applications that exist today, but according to the new design model, they should focus more on developing the social functions further. They should also give alternatives for the user to adapt the content, such as appearance, in the applications themselves for a better user experience. / Traditionellt TV-tittande är på väg bort och TV:n har idag mångakonkurrenter. Cirka 80% av dagens TV-tittare använder någon annan typ av skärm samtidigt som de tittar på TV. En växande trend för att fånga tittaren är interaktiva applikationer tillprogrammen. Denna rapport beskriver en enkätundersökning samt en intervju med utvecklarna till en av dessa applikationer, utvecklad av SVT Interactive, för att besvara frågeställningen: “Hur förändras upplevelsen av ett TV-program vid användning av en interaktiv applikation?” Utifrån detta har en designmodell skapats, som alla interaktiva TV-applikationer kan dra nytta av. Studien visar på att innehållet blir mer intressant när tittaren själv får spela med, och att upplevelsen därför förhöjs. SVT följer de designprinciper som idag finns för en interaktiv TV-applikation, men enligt den nya designmodellen bör de fokusera mer på att vidareutveckla den sociala funktion de idag har. De bör även ge alternativ till användaren för att själv anpassa applikationens utseende och innehåll för en bättre användarupplevelse.

L’avènement des Technologies de l’Information et de la Communication (TIC) représente une véritable opportunité dans la diffusion des ressources numériques et des connaissances pour tous. De nombreux résultats ont déjà été obtenus dans le cadre de l’étude de plates-formes informatiques numériques. Elles visent essentiellement à faciliter la mise à disposition des contenus numériques, accompagner l’utilisateur en lui offrant des modalités d’interaction avec le système et dans un contexte de formation, valider les connaissances acquises. Le déploiement large et massif des systèmes d’information de gestion de contenus numériques constitue une première génération d’outils de gestion. Dans ce cadre, des travaux de thèse ont été réalisés au sein du laboratoire L3I dans l’objectif de permettre à ces environnements de gérer efficacement l’interactivité avec leurs utilisateurs et d’adapter leurs exécutions en fonction des profils et du contexte de leurs utilisateurs. Certains résultats de ces travaux ont été mis en œuvre sur la plate-forme POLARIS du laboratoire. Ce contexte a créé un climat qui favorise la production massive et hétérogène de documents numériques dont la gestion (la conception, l’organisation, la sélection et l’usage) pose de nouveaux problèmes. L’objectif général de la thèse consiste à proposer des solutions permettant aux utilisateurs des applications interactives, de gérer leurs documents numériques afin d’éviter qu’ils ne soient submergés par l’immense quantité de documents qu’ils produisent et utilisent quotidiennement. En effet, pour mieux gérer ces documents, nous les encapsulons dans des structures complexes que nous appelons « ressources numériques ». Cela nous permet de mettre en œuvre nos mécanismes d’adaptation : pré-sélectionner les ressources numériques les plus adaptées aux activités de l’utilisateur et adapter les ressources numériques sélectionnées en fonction des caractéristiques de l’utilisateur et de son activité. Les contributions des travaux réalisés dans cette thèse se décrivent sur quatre niveaux. Premièrement, nous proposons un modèle de représentation des données qui caractérisent un utilisateur dans un système de gestion de ressources numériques. Deuxièmement, nous proposons des algorithmes et des mécanismes pour permettre à un utilisateur de sélectionner les ressources numériques pertinentes lors de la réalisation d’une activité. Les mécanismes de sélection proposés permettent une gestion consolidée des ressources numériques, parce qu’ils tiennent compte de la cohérence entre les ressources de l’activité afin de permettre une meilleure utilisation et maintenir une exécution cohérente de son activité. Troisièmement, nous proposons un modèle de ressources numériques qui s’adapte en fonction des caractéristiques de l’utilisateur et de l’activité. Quatrièmement, nous proposons un modèle d’architecture logicielle pour la conception d’une application interactive à exécution adaptative centrée sur la gestion des ressources numériques. Pour expérimenter et valider nos propositions, nous avons développé un prototype logiciel d’une plate-forme pour la gestion personnalisée et collaborative de ressources numériques dédié aux chercheurs appelé PRISE (PeRsonal Interactive Research Smart Environment). / The emergence of Information and Communication Technology (ICT) represents a real opportunity for spreading digital resources and knowledge for all. Many results have already been achieved through the study of digital computing environments. They primarily aim at facilitating the provision of digital content, supporting users by ensuring interaction means with the system, and validating the knowledge acquired. The broad and massive deployment of digital content management information systems has left its mark as first generation of digital document management tools. In this context, PhD thesis researches have been carried out in the laboratory L3i to enable these environments to manage interactivity with their users and adapt their performances to users’ profiles and usage contexts. Some results of these works have been implemented within the laboratory platform called POLARIS. This latter has created a climate that fosters the production of massive heterogeneous digital resources which their management (organization, selection, and use) raises new challenges. The main aim of the thesis is to propose solutions that enable users of interactive applications to manage their digital documents in such a way that they are not overwhelmed by the large amount of material they produce and use everyday. In other terms, to better manage these documents, we encapsulate them in complex structures named digital resources. That allows us to implement our adaptation mechanisms : to pre-select the most relevant digital resources to the user’s activities and adapt the selected digital resources to both user and activity characteristics.The contributions of our thesis can be described in four levels. First of all, we propose a data representation model that characterizes a user in a digital resources management system. Secondly, we propose algorithms and mechanisms to enable a user to select relevant digital resources when performing an activity. Selection mechanisms we proposed allow consolidated management of digital resources, since they take into account the consistency among the resources being used in a given activity to enable better use and maintain coherent execution of the activity. Thirdly, we propose a model for digital resources that adapts itself based on both user and activity characteristics. Finally, we propose a software architecture model for the design of an interactive application with adaptive execution centered on digital resource management. To experiment and validate our proposals, we developed a prototype of a platform for personalized and collaborative management of digital resources dedicated to researchers called PRISE (PeRsonal Interactive Research Smart Environment).

<p>In the research of developing arbitrary and unique virtual views from a real- world scene, a prototype of an interactive relief texture mapping system capable of processing video using dynamic image-based rendering, is developed in this master thesis. The process of deriving depth from recorded video using binocular stereopsis is presented, together with how the depth information is adjusted to be able to manipulate the orientation of the original scene. When the scene depth is known, the recorded organic and dynamic objects can be seen from viewpoints not available in the original video.</p>

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:36:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 parte1.pdf: 6398545 bytes, checksum: 4b127829d103d14bead0848ebbde97b7 (MD5) Previous issue date: 2010-08-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / On the TV news we see every day a lot of information. This requires hard work from TV news teams, since the time between the creation of content and its broadcasting decreases over the years. Today, to create interactive applications, journalists need support from the IT team and this can delay the development of interactive material. The goal of this work is to make possible automatically creation of Interactive Digital Television journal applications (voting, quiz, chats, etc.). Thus, we present the tool called iTVnews that offers a computer environment that abstracts the complexity of programming these applications. The tool focuses on the language of the journalists domain. / No contexto do telejornalismo percebe-se, diariamente, um volume exacerbado de informações. Isto exige um alto grau de desdobramento das equipes dos telejornais, uma vez que o intervalo de tempo entre a cobertura da matéria e a veiculação desta se minimiza a cada dia. Atualmente, para a criação de aplicações interativas, os jornalistas carecem do suporte da equipe de informática o que pode atrasar o processo de elaboração de matéria interativa. O objetivo deste trabalho é possibilitar a criação automática de aplicativos de Televisão Digital Interativa para telejornal (enquete, quiz, chat etc). Para tanto, é apresentada a ferramenta iTVnews que oferece ao jornalista um ambiente computacional que abstrai a complexidade da programação desses aplicativos, focando-se na linguagem do domínio dos profissionais da área.

In the research of developing arbitrary and unique virtual views from a real- world scene, a prototype of an interactive relief texture mapping system capable of processing video using dynamic image-based rendering, is developed in this master thesis. The process of deriving depth from recorded video using binocular stereopsis is presented, together with how the depth information is adjusted to be able to manipulate the orientation of the original scene. When the scene depth is known, the recorded organic and dynamic objects can be seen from viewpoints not available in the original video.

Nos travaux sont menés dans le cadre des architectures logicielles pour des applications interactives dont le principe général d’exécution adaptative a été défini au sein du laboratoire. Nous nous plaçons dans l’hypothèse où une application interactive est contextualisée au moyen de situations. L’utilisateur exécute des actions dans le contexte de situations successives pour avancer dans l’application interactive jusqu’à atteindre un ou plusieurs objectifs prédéfinis par le concepteur. Au cours de son déroulement, il se peut que l’utilisateur ne puisse plus continuer selon la logique du concepteur à cause des blocages du système ou une insuffisance de données pour poursuivre la logique d’exécution. Pour y remédier, un système d’aide à la décision est indispensable pour permettre au système et/ou à l’utilisateur de faire un choix adapté au contexte pour poursuivre l’exécution de l’application. Nous proposons d’améliorer le processus de décision en utilisant les traces des exécutions précédentes. Pendant l’exécution de l’application, un système à base de traces (système de gestion de traces) va collecter toutes les traces générées par l’utilisateur et les traces d’activité (les logs) au cours de l’interaction avec le système. Les contributions de nos travaux se situent à plusieurs niveaux : la conception d’un algorithme à base de traces pour la pondération des critères de décision ; la conception d’un algorithme de détermination des alternatives ; la définition et la formalisation des logiques de choix de l’utilisateur (utilisation de la logique subjective) et du système (PROMETHEE II à base de traces) pour classer les alternatives et l’agrégation des différents choix pour suggérer à l’utilisateur un choix final à exécuter. Un cas d’étude Tamagotchi est présenté pour valider nos contributions. / Our work deals with software architectures for adaptive interactive applications. We assume that one application is structured with contextual interaction sequences called situations. Users perform actions in successive situations to reach one or more predefined designer’s objectives. During its execution, it could happen that the user cannot fulfil designer’s logic because of some system’s blockings or missing data. Our challenge is to propose a method that chooses the most appropriate situation according to the given one. We propose to improve the decision-making process by using the generated traces during previous executions. These traces represent users’ interactions and system activity logs. A trace-based system collects and manages all users’ generated traces (logs). Our main contributions are: the design of a trace-based algorithm for criteria weighting; the design of an alternatives determination algorithm; the design and the formalisation of the users’ choice (using the trace-based subjective logic) and the system’s choice (using the trace-based PROMETHEE II) to classify all the identified alternatives and the aggregation of different choices to suggest to the user the right option to follow. A Tamagotchi case study is presented to validate our contributions.

Nos travaux s’inscrivent dans le cadre de la définition d’architectures pour la conception des applications informatiques se basant sur l’interactivité avec l’utilisateur. Nous nous plaçons dans un contexte de système médiateur, dans lequel les interactions sont traitées par le système afin de maitriser au mieux l’exécution de l’application interactive. Un point-clé de notre approche est l’hypothèse que le concepteur conçoit son application interactive en fonction d’un présupposé qu’il a sur l’utilisateur (compétence, comportement...). Afin de maintenir la cohérence de l’exécution vis-à-vis du comportement de l’utilisateur pour l’activité en cours, le mécanisme d’adaptation doit alors prendre en compte la logique perçue et interprétée de l’utilisateur. Le principe d’exécution adaptative permet donc à un système interactif d’ajuster sa logique d’exécution en fonction de l’état, des comportements, des réactions et des capacités de l’utilisateur. Ainsi, le point de départ de l’exécution adaptative est la définition des propriétés caractérisant l’état de l’utilisateur et/ou de son environnement, et l’observation ou la capture de cet état, qui permettra par la suite de prendre une décision sur la poursuite du déroulement du scénario. Cependant, cette décision d’adaptation peut être influencée ou entravée par la distance entre l’état observé et l’état réel de l’utilisateur, ainsi que par la distance entre l’état observé et l’état prédit (espéré) par le système. Les principaux obstacles à l’exécution adaptative dans un système interactif sont de 3 types : les ambiguïtés, les incohérences et les quiproquos. Ils peuvent survenir à chaque fois qu’un ensemble d’acteurs du système considéré interagissent, partagent des connaissances globales et gèrent leurs connaissances locales. Un quiproquo se produit lorsque deux acteurs ont des connaissances incohérentes dans leurs visions locales et les utilisent pendant leurs interactions ; cela peut entraîner une déviation de ces interactions. L’ambiguïté causant possiblement des mauvaises perceptions est une des origines de quiproquo. Les ambiguïtés et les quiproquos sont des entraves pouvant entrainer des conséquences graves pour le système, tel que la déviance du scénario, la propagation des quiproquos, l’interruption des interactions, la perte de motivation des utilisateurs... Ils diminuent à la fois la qualité de l’adaptation et la pertinence de l’interaction. La question principale à laquelle veulent répondre nos travaux est : comment peut-on gérer les quiproquos entre les acteurs du système lors de l’exécution, afin d’améliorer l’adaptativité dans les applications interactives ? Le principe de notre solution est de proposer un gabarit de conception et d’organisation des interactions ainsi qu’un gabarit de mécanisme de gestion de cohérence, que les concepteurs d’une application interactive pourront reprendre comme support pour développer leurs propres algorithmes de détection ou de correction. Ce modèle d’architecture doit être générique et réutilisable, les mécanismes doivent être transparents et préserver les propriétés importantes des systèmes interactifs. Pour atteindre cet objectif, notre recherche s’est divisée en trois points : proposer un cadre méthodologique à base de la notion de « situation » pour la conception des applications interactives, pour confiner les interactions et suivre les parcours d’actions de chaque acteur, afin de contrôler l’utilisation des ressources et assurer la cohérence des visions locales ; proposer une architecture robuste à base d’agents avec la surcharge des composants spécifiques en tant qu’infrastructure des systèmes interactifs adaptatifs ; enfin, transférer des techniques du domaine de la sûreté de fonctionnement et de la tolérance aux fautes, vers le domaine de l’interactivité et l’adaptativité pour traiter les quiproquos. / Our works focus on defining an architectural model for interactivity-based computer applications. The research context is placed in the mediator systems where the interactions are treated by the system itself, and in the scenarized applications where its execution is considered as a scenario. This aims to manage at best the interactive application execution. The observation and adaptation are key points of our approach where the designer develops his interactive application according to the presuppositions about users (behaviour, skills...). To maintain an execution consistence towards user’s behaviour in current activities, the adaptation mechanism has to take into account the perceived and interpreted user’s logic. That allows the system to adjust its execution logic to user’s state, behaviour, reactions and capacities. Hence, the starting point of adaptive execution is to define a set of proprieties characterising user’s state and his environment of which the observation permits thereafter to make decisions about the future scenario continuity. However, this decision can be influenced or hampered by the difference distance between the observed state and the real state of user, also the distance between the observed state and the expected one by the system. The principal obstacles against the adaptation and interactions are : the ambiguity, the inconsistency, and the misunderstanding. They can occur when the participant actors interact, share global data, and manage the local knowledge contained in their local visions at the same time. A misunderstanding in interaction arises during actors’ interactions using the inconsistent data in their local visions that can impact badly on interaction. The ambiguity causing possibly the wrong perceptions is one of the principal misunderstanding origines. Theses obstacles lead to serious consequences for the system and application such as scenario deviation, misunderstanding propagation, interaction interruption, user’s motivation lost...They decrease the adaptation quality and interaction pertinence. Hence, the principal question of this thesis is : how can we handle the misunderstanding in interactions between the actors during system execution in order to improve adaptability in the interactive applications ? Our solution principle is to propose a model for interaction designing and organizing, together with a model for consistency handling mechanisms that application designers can employ as a necessary support to install his own detection or correction algorithms. These models have to be generic, reusable to be applied in different types of application. The consistency managements have to be transparent to users, and preserve important properties of interactive systems. To attain this objective, our works follow three major points : propose a situation-based methodological model for interactive application designing to confine a sequence of interactions into a situation with the constraints of context and resource utilisation. This structuration into situations propose a robust system architecture with additional specific components that ensure misunderstanding in interaction detection and management. Integrate the adaptive treatment mechanisms to the dynamic system’s execution through the proposed situation-based architectural model. They are inspired and adapted from fault-tolerance techniques in dependability domain.