Dans cette thèse, nous nous intéressons aux structures d’une image en général, et plus particulièrement aux gradients et aux contours. Ces dernières se sont révélées très importantes ces dernières années pour de nombreuses applications en infographie,telles que la réalité augmentée et la stylisation d’images et de vidéos. Le but de toute analyse des structures d’une image est de décrire à un haut-niveau la compréhension que l’on peut avoir de son contenu et de fournir les bases nécessaires à l’amélioration de la qualité des applications citées au-dessus, notamment la lisibilité, la précision, la cohérence spatiale et temporelle.Dans une premier temps, nous démontrons le rôle important que ces structures jouent pour des applications de type composition “Focus+Context”. Une telle approche est utilisée en réalité augmentée pour permettre la visualisation de parties d’une scènes qui sont normalement derrières ce que l’on peut observer dans un flux vidéo. L’utilisation d’une segmentation et de lignes caractéristiques permettent de mettre en avant et/ou de révéler les relations d’ordre entre les différents objets de la scène. Pour la synthèse d’images guidée par une fonction d’importance, de multiples styles de rendu sont combinés de manière cohérente grâce à l’utilisation d’une carte de gradients et une de saillance.Dans un deuxième temps, nous introduisons une nouvelle techniques qui permet de reconstruire de manière continue un champ de gradient, et ceci sans trop lisser les détails originaux contenus dans l’image. Pour cela, nous développons une nouvelle méthode d’approximation locale et de plus haut-degré pour des champs de gradients discrets et non-orientés. Cette méthode est basée sur le formalisme“moving least square” (MLS). Nous démontrons que notre approximation isotrope et linéaire est de meilleure qualité que le classique tenseur de structure : les détails sont mieux préservés et les instabilités sont réduites de manière significative. Nous démontrons aussi que notre nouveau champ de gradients apporte des améliorations à de nombreuses techniques de stylisation.Finalement, nous démontrons que l’utilisation d’une technique d’analyse de profil caractéristique par approximation polynomiale permet de distinguer les variations douces des zones dures. Les paramètres du profil sont utilisés comme des paramètres de stylisation tels que l’orientation des coups de pinceau, leur taille et leur opacité. Cela permet la création d’une large variété de styles de ligne. / In this thesis we consider in general image structures and more specifically, imagegradient and contours. They have been proven useful in recent years for variouscomputer graphics applications, such as Augmented Reality (AR), image and videostylization. The goal of analyzing image structures is to describe a high level understandingof image contents and to provide a powerful support to improve thequality of applications, such as visual legibility, accuracy, spatial and temporal coherence.We first demonstrate the important role of image structures in Focus+Contextcompositing. For Focus+Context rendering in AR, a technique dedicated to the visualizationof hidden scenes in video streams, the use of screen segmentation andfeature lines significantly emphasizes the depth cues of occluded scenes, and revealsthe correct occluding order. For importance-driven image synthesis, multiplerendering styles are combined in a coherent manner by using image gradient fieldand saliency map.In the second part, we thus introduce a new approach to estimate a continuousgradient field without oversmoothing the original details contained in an image.For this purpose, we develop a new and higher-order local approximation methodof discrete non-oriented gradient fields based on a moving least square (MLS) formalism.We show that our isotropic linear approximation outperforms classicalstructure tensor: image details are better preserved and instabilities are significantlyreduced. We demonstrate how our non-oriented MLS gradient field benefitsto various image stylization approaches.Finally, we demonstrate that the use of a feature profile analysis for image lineextraction via fitting techniques permits to distinguish sharp and smooth features.Profile parameters are then mapped to stylistic parameters such as brush orientation,size or opacity to give rise to a wide range of line-based styles.

La pléthysmographie pénienne est actuellement considérée comme la méthode objective la plus rigoureuse pour déterminer la présence d’intérêts sexuels déviants. Malgré leur importance dans l’évaluation, plusieurs questionnements demeurent quant au contenu des stimuli sexuels devant être utilisés. Cette thèse présente deux articles empiriques qui visent à évaluer la faisabilité du développement de stimuli idiosyncrasiques sur la base des caractéristiques morphologiques et la pertinence de leur ajout à une banque de stimuli standardisés dans le cadre de l’évaluation des intérêts sexuels. Une première étude, effectuée auprès d’hommes n’ayant pas de problématique sexuelle, vise à décrire le processus de création de personnages générés par ordinateurs (PGO) idiosyncrasiques et à évaluer leur capacité à générer des profils d'excitation sexuelle correspondant aux intérêts sexuels des participants. Une deuxième étude se penche sur la comparaison d’hommes ayant ou non adopter des comportements sexuels à l’égard de mineurs quant à leur capacité à identifier les caractéristiques qu’ils considèrent sexuellement attirantes et à les transposer sur des PGO dits idiosyncrasiques. Elle vise aussi à comparer les profils de réponses érectiles ainsi que la capacité de discrimination de stimuli auditifs, de personnage standardisés et de la combinaison de personnages standardisés et idiosyncrasiques Globalement, les résultats présentés illustrent l’importance du développement de méthodologies permettant d’identifier les caractéristiques idiosyncrasiques associées à l’attirance sexuelle. Ils présentent par ailleurs des résultats mitigés quant au développement et à l’utilisation de personnages idiosyncrasiques sur la base des caractéristiques morphologiques pour les participants des deux groupes. Ce projet exploratoire présente les avantages prometteurs reliés à la malléabilité des personnages générés par ordinateur pour développer une meilleure compréhension et une évaluation plus précise des intérêts sexuels. / Penile plethysmography is currently considered the most rigorous objective method for determining the presence of deviant sexual interests. Despite its importance in evaluating these interests, several questions remain about the content of the sexual stimuli that should be used or that are being used. This thesis presents two empirical articles examining the feasibility of developing idiosyncratic stimuli on the basis of morphological characteristics, and the relevance of their addition to a standardized stimulus bank being used to evaluate sexual interests. A first study, conducted with men who did not have a sexual problem, aims to describe the process of creating idiosyncratic computer generated characters (CGCs) that correspond to the specific sexual interests of participants, and to evaluate their ability to generate profiles of sexual arousal. A second study aims at comparing males with sexual behavior towards minors to those without on their ability to identify characteristics that they consider sexually attractive and transpose them on so-called idiosyncratic CGCs. It also attempts to compare the profiles of erectile responses, as well as their ability to discriminate between auditory stimuli, standardized characters, and the combination of standardized and idiosyncratic characters. Overall, the results presented illustrate the importance of developing methodologies that enable the identification of idiosyncratic characteristics associated with sexual attraction. They display moderate results, for participants in both groups, as to the development and use of idiosyncratic characters on the basis of morphological characteristics. This exploratory project presents promising advantages for the malleability of computer generated characters in developing a better understanding and a more accurate assessment of sexual interests.

Notre thèse se propose de démontrer dans quelle mesure et par quels procédés Alves Redol s’inspire de la crise viticole du Alto Douro (1907-1915) sous ses aspects humains, politiques et socio-économiques pour élaborer l’architecture de sa trilogie. Cette problématique permet de découvrir combien la possession et la dépossession de la terre sont incontestablement deux axes fondamentaux qui décident du sort des protagonistes. Ce travail consiste à s’interroger sur les différents mécanismes qui sont au début de cette crise viticole, qui ont engendré un déséquilibre économique et par conséquent, d’importants changements tant au niveau de l’organisation sociale qu’au niveau des rapports sociaux. L’objectif de ce travail est de montrer comment la terre schisteuse du Douro, productrice du vin de Porto, façonne foncièrement l’homme dans sa dépendance fatale de la rigueur inexorable des saisons. Les viticulteurs dans la trilogie redolienne, et par le biais de l’intertextualité, sont aux prises avec une multitude de difficultés dues à plusieurs éléments : facteurs législatifs (signature d’un traité de vente de vin avec et en faveur de l’Angleterre) ; facteurs naturels (sous-production avec le phylloxéra et le mildiou) ; facteurs humains (surproduction et mévente avec la concurrence et surtout avec la contrefaçon du vin de Porto). Dans le sillage des théories marxistes-léninistes et du matérialisme dialectique, nous avons tenté de montrer que, malgré les procédés d’animalisation et de perspectives de privations continuelles des viticulteurs et des sans terre par les détenteurs des moyens de production, la masse rurale unie, réussit à se révolter contre l’exploitant et pour un nouvel ordre social. / Our thesis intends to prove to what extent and by what processes Alves Redol inspired by the Alto Douro wine-growing crisis (1907-1915) in its human, political and socio-economic dimensions to develop the architecture of his trilogy. Posing the problem in this fashion enables us to highlight that land ownership and dispossession are unquestionably two main axes which have an influence on the protagonists’fate. Our work examines the different mechanisms at the root of the wine-growing crisis, which created an economic imbalance, and consequently important changes in social organization as well as social relationships. This work aims at showing how the Upper Douro’s schistose soil, a key element in Porto wine production, also fundamentally fashions man and makes him dependent on the rigour of the cycle of seasons. In Redol’s trilogy, wine-growers, through the intertextuality process, are confronted with many difficulties due to various elements, whether they be legislative (the signing of a wine sales treaty in favour of England), natural (underproduction caused by phylloxera and mildew), or human (overproduction and bad sales due to competition and counterfeiting of Port wine). In keeping with Marxist-Leninist theories and dialectic materialism, we intend to show that, in spite of the dehumanization process and constant deprivation of wine-growers and landless people by those who control means of production, the united rural world succeeded in rebelling against its exploiters to achieve a new social order.

Les illusions surprennent, amusent et émerveillent. Si parmi les intentions esthétiques du créateur, se trouve l’objectif de provoquer chez le spectateur des interrogations face à sa perception de la réalité quotidienne, alors les illusions peuvent devenir un atout essentiel dans la création artistique.Par ailleurs, le domaine de la réalité virtuelle et mixte, avec ses technologies numériques d’immersion et d’interaction, offre de nouvelles possibilités pour « transporter » le spectateur dans des mondes inhabituels, imaginés par les artistes.Ainsi, à partir de mon double intérêt pour les illusions et la réalité virtuelle et mixte, j’ai été amenée à développer une recherche-création sur les nouvelles formes artistiques d’illusion. Inspirée de la méthodologie complexe d’Edgard Morin, j’ai exploré théoriquement et pratiquement l’espace des illusions entre le réel et le virtuel (IRV), afin d’identifier et de créer ces nouvelles formes artistiques émergeant de la synergie des relations entre le spectateur, l’œuvre et l’artiste. J’ai composé ma propre palette de création d’IRV, qui parcourt les trois frontières : celle entre le réel et le virtuel, celle entre le réel et l’illusion, et enfin celle entre le virtuel et l’illusion. Et j’ai clarifié ma démarche artistique émergeant de cette recherche : viser à l’exploration de nouvelles expériences d’illusions entre le réel et le virtuel, afin d’atteindre de plus grandes profondeurs d’illusion et de présence dans l’expérience proposée au spectateur. Je me rapproche alors de ce que je nomme la survirtualité, le virtuel étant un merveilleux moyen pour imaginer, rêver des mondes d’illusions imbriquées. / Illusions surprise, amuse and amaze. If among the aesthetic intentions of the creator is the objective of raising questions in the spectator's mind about her own perception of everyday reality, then illusions can become an essential asset of artistic creation. Furthermore, we observe that the field of virtual and mixed reality, with its digital technologies of immersion and interaction, provides new possibilities to "transport" the spectator in unusual worlds, imagined by the artists. Thus, from my double interest in illusions and virtual and mixed reality, I was led to develop a research-creation on new artistic forms of illusion. Inspired from Edgard Morin's method of complexity, I theoretically and practically explored the space of illusions between the real and the virtual (IRV), to identify and create these new art forms emerging from the synergy of the relationship between the spectator, the artistic work and the artist. I composed my own palette for the creation of IRV, which covers the three borders: the one between the real and the virtual, the one between the virtual ant the illusion, and finally the one between the virtual and the illusion. I thus clarified my artistic approach emerging from this research: aiming at the development of experiments nesting several levels of illusions of reality, with the help of real and virtual apparatuses, and striving to explore illusions unique to the virtual, to achieve deeper illusion and presence in the experience offered to the spectator. I can then go closer to what I call the survirtuality, the virtual being a wonderful way to imagine, to dream worlds of nested illusions.

Cette thèse étudie l'emploi d'environ 640 occurrences relatives au champ sémantique des paysages et des saisons (reliefs, rivages, cours d'eau, végétation, pierres, écueils, neiges et "nebula") dans les "Rerum Vulgarium Fragmenta". C'est l'environnement textuel dans lequel chacune d'elles s'insère qui la distingue des autres et infléchit son signifié ; et en même temps chacune se complète de façon dynamique, interagissant avec toutes celles qui se trouvent sur le même axe paradigmatique. Le premier chapitre étudie leur morphologie de façon contextuelle et intertextuelle, afin de cerner l'isotopie du chronotope dans le "canzoniere" ; on verra par la diversification et l’enrichissement de leurs emplois métaphoriques que les paysages et les saisons s'imposent comme enjeux diégétiques. La composition du "liber" s’inscrivant dans une temporalité complexe qui, pour chacun de ses "fragmenta", brouille la chronologie relative à sa composition, c’est par la prise en compte, dans le deuxième chapitre, de cette double dimension diachronique, qu’il a été possible de mieux appréhender l'évolution continue qui est à l’œuvre dans et par les métaphores. Elles permettent de partir d'une donnée connue (y compris en tant que topos littéraire) pour explorer une réalité (intérieure) autrement insaisissable, le “réel” du poète-amant. Le dernier chapitre nous permettra d'analyser les processus de métaphorisation mis en œuvre par Pétrarque lorsque les reprises du chronotope acquièrent une portée éthique et métapoétique. / My thesis scrutinizes the use of almost 640 occurrences related to the semantic fields of landscapes and seasons (landforms, shores, rivers, vegetation, rocks, reefs, clouds and "nebula") in the "Rerum Vulgarium Fragmenta". It is the textual environment in which each of them fits that distinguishes it from others and bends its signified; and yet they complement one another dynamically, interacting with all those who are on the same paradigmatic axis. The first chapter examines their morphology in a contextual and intertextual way, to identify the chronotope's isotopy in the "canzoniere" ; we will see by the diversification and the enrichment of their metaphorical uses that landscapes and seasons emerge as diegetic issues. The composition of the "liber" partakes of a complex temporality that blurs the chronology of its composition for each of its "fragmenta" ; it is by taking into account, in the second chapter, this double diachronic dimension, that it was possible to better understand the continuing evolution which is at work in and through metaphors. They allow from a known data (including as a literary topos) to explore a reality (indoor) otherwise elusive, the poet-lover's "real". The last chapter will allow us to analyze the metaphorization process implemented by Petrarch when the chronotope's recurrences acquire an ethical and metapoetic scope.

La sobriété énergétique du bâti devient aujourd’hui un élément clé en phase de conception. L’intégration en amont d’outils numériques, notamment la réalité virtuelle (RV). Nous a conduit, dans cette recherche, à nous concentrer sur les résultats de simulations thermiques visualisées dans un environnement virtuel. La contribution est portée sur la représentation et la perception dans un EV de ces données issues de simulation. Nous nous limitons à la caractérisation de l’efficacité énergétique en processus de conception. Cette étude vise la prédiction des performances thermiques dans des systèmes de réalité virtuelle. Les problématiques de formats de données et de flux de travail entre la modélisation classique CAO (Conception Assistée par Ordinateur), les simulations thermiques, et la visualisation immersive sont également traitées. Il existe plusieurs outils logiciels dédiés à la représentation de simulations thermiques en EV et le premier enjeu de ces travaux fut de sélectionner l’outil approprié. De nombreux modeleurs CAO, logiciels de simulation thermique et outils de RV sont disponibles ; ils diffèrent notamment par leurs approches (fonctionnalités et environnement logiciel). La problématique d’interopérabilité (formats d’échange entre les outils logiciels) requiert de bâtir un flux de travail structuré. Les difficultés d’intégration entre outils CAO et outils de simulation, et les barrières au transfert vers des systèmes de réalité virtuelle sont également décrits. Il est apparu pertinent d'utiliser le Building Information Model (BIM) de plus en plus utilisé parmi les acteurs de l’architecture, ingénierie et construction (AIC). Puis nous avons poursuivi par l’évaluation des tendances actuelles en matière de représentation de données thermiques issues de simulation dans un EV, par la création de méthode de transfert de données de sorte à les intégrer au flux de travail. Après un état de l’art sur la simulation thermique et une évaluation des travaux connexes, nous décrivons l'application, la méthode et les outils pour parvenir à nos objectifs. Une proposition de procédé de transfert de données et de présentation de données en EV est formulée et évaluée. Le flux d’échanges de données s’effectue en trois phases, de sorte à optimiser les passages entre la CAO, le calcul thermique et la réalité virtuelle. La représentation des données dans l’EV est réalisée grâce à une visualisation immersive et interactive. Une expérimentation a été conduite de sorte à évaluer des sujets : Le scénario consistait en une visualisation interactive de données thermiques selon 4 modalités en environnement virtuel. L’interface développée pour l’interaction a été voulue intuitive et conviviale. L’application contient un modèle 3D réaliste du projet (salle Gunzo) dans deux configurations : état actuel et état rénové. Les données thermiques sont restituées selon plusieurs métaphores de représentation. L’expérimentation développe une approche qui associe au scénario de rénovation virtuelle une configuration matérielle/logicielle. Les résultats obtenus se concentrent sur la visualisation, l'interaction et le retour subjectif des utilisateurs. Quatre métaphores de visualisation sont testées et leur évaluation porte notamment sur deux critères : leurs capacités à restituer les résultats de simulation thermique ; le degré d’interaction et la perception de l’utilisateur des impacts de ses actions. L’évaluation subjective révèle les préférences des utilisateurs et montre que les métaphores de représentation ont une influence sur la précision et l’efficience de l’interprétation des données. Ces travaux montrent que les techniques de représentation et de visualisation de données de simulation ont un effet sur la pertinence de leur interprétation. La méthode décrite spécifie les modalités de transfert de la donnée depuis la phase conception jusqu’aux outils et systèmes de RV. Sa souplesse lui permet d’être transposée à tout type de projet (…) / The importance of energy efficiency as well as integration of advances in sustainable buildingdesign and VR technology have lead this research to focus on thermal simulation results visualized in avirtual environment (VE). The emphasis is on the representation of thermal building simulation (TBS)results and on the perception of thermal data simulated in a VE. The current application of the designprocess through energy efficiency in VR systems is limited mostly to building performance predictionsand design review, as the issue of the data formats and the workflow used for 3D modeling, thermalcalculation and VR visualization.Different applications and tools involved to represent TBS in VE are become the challenge ofthis work. Many 3D modeller, thermal simulation tools and VR tools are available and they are differ intheir function and platform. Issues of data format exchange, appropriate tools and equipments from thissituation require an interoperability solution that needs to be structured in a workflow method.Significances and barriers to integration design with CAD and TBS tools are also outlined in order totransfer the model to VR system. Therefore, the idea then is to use Building Information Model (BIM)extensively used in Architecture, Engineering and Construction (AEC) community. It then continued toevaluate the current trends for TBS representation in VE, to create data transfer method, and tointegrate them in the workflow. After a review in thermal simulation and an evaluation of related works,we specify the application, method and tools for our objectives.An application of a method of data transfer and presentation of data in VE are formulated andtested. This effort conduct using a specific data workflow which performed the data transfer through 3phases. This relies on the smooth exchange of data workflow between CAD tools, thermal calculationtools and VR tools. Presentation of data in VE is conducted through immersive visualization andintuitive interaction. An experiment scenario of a thermal simulation in VR system was created tointeractively visualize the results in the immersion room and tested by some respondents. The systeminclude with friendly interface for interaction. It presents a realistic 3D model of the project (Gunzoroom) in existing condition and renovated version, and their TBS results visualized in somevisualization metaphor. In the experiment, the method which bundled in an application brings togetherwithin a couple of virtual scenario and a software/hardware solution. The obtained results concentrateon visualization, interaction and its feedback. Some visualization metaphor are tested and evaluated topresent more informative TBS results where the user can interact and perceive the impact of theiraction.Evaluation of the application prototype showed various levels of user satisfaction, andimprovements in the accuracy and efficiency of data interpretation. The research has demonstrated it ispossible to improve the representation and interpretation of building performance data, particularly TBSresults using visualization techniques. Using specific method, the data flow that starts from the designprocess is completely and accurately channelled to the VR system. The method can be used with anykind of construction project and, being a flexible application, accepts new data when necessary,allowing for a comparison between the planned and the constructed.

Cette thèse de maîtrise propose une analyse discursive du stéréotype et de sa participation dans la rupture entre la réalité et la simulation tel qu’il apparaît dans deux romans et une nouvelle québécoises : Kuessipan de Naomi Fontaine, Le pavillon des miroirs de Sergio Kokis et « Base de négociation » de Jean Dion. Ses objectifs principaux sont d’abord la mise en place d’une base théorique alliant la compréhension du stéréotype en tant que phénomène diaphragmatique de Daniel Castillo Durante et les principales théories sur la relation entre le sujet et le réel/la réalité, puis la mise en application de ces théories sur les récits étudiés. Notre cadre théorique comprend l’étude de la relation ontologique de Buber, les recherches sur la simulation et le simulacre de Baudrillard, celle portant sur l’image de Serge Gruzinski ainsi que de multiples études sur le réel, autant d’un point de vue sensoriel (Palo Alto) que social (Guy Debord, Walter Lippmann). Cette thèse veut montrer l’étendue de la mainmise du stéréotype dans le discours des figures de l’« Indienne » et de l’Immigrant pour ensuite présenter les techniques utilisées par les altérités discursives afin de remettre en question ladite mainmise.

Cette thèse s’inscrit dans le cadre de l’analyse des besoins de personnes malvoyantes dans le but de développer de nouvelles solutions d’assistance visuelle en utilisant le principe de réalité augmentée. Le principal objectif de ces travaux était le développement d’un dispositif d’assistance visuelle pour faciliter la mobilité de personnes malvoyantes grâce à un algorithme qui en temps réel adapte sa réponse en fonction des besoins de l’utilisateur et de la situation dans laquelle il évolue. Le premier postulat de cette thèse est d’utiliser l’acuité résiduelle fonctionnelle des malvoyants afin de leur permettre de percevoir un certain nombre d’informations. Le second postulat est d’utiliser les seules informations pertinentes, utiles à un malvoyant, afin d’améliorer sa perception du monde dans lequel il évolue. Le premier axe de recherche a consisté à analyser les besoins des malvoyants afin de recenser, les indices visuels utiles à rehausser afin d’améliorer la perception des malvoyants. Cette étude a été réalisée en immersion et une enquête précise a été menée auprès de malvoyants. Cette étude permet de mieux comprendre les besoins des malvoyants, les méthodes qu’ils utilisent ainsi que leurs usages des dispositifs actuels. Le deuxième axe de recherche a consisté à concevoir et à mettre en oeuvre un algorithme de traitement d’images répondant aux besoins identifiés. Un outil interactif a été développé qui permet de sélectionner la quantité de contours en fonction de la situation. Ce détecteur de contour optimise sa détection afin d’obtenir des contours plus exploitables pour les malvoyants, comparés aux résultats des autres méthodes de l’état de l’art. Cet outil a été testé et validé auprès d’une population donnée de personnes malvoyantes. Ces tests réalisés sur écran ont démontré que les contours constituent des indices visuels très importants qui peuvent être d’une grande aide dans l’analyse d’une scène. Le troisième axe de travail a consisté au développement d’un système de réalité augmentée permettant d’utiliser ce détecteur de contours dans un contexte de mobilité. L’analyse des besoins des malvoyants vis-à-vis d’un tel dispositif nous a permis de définir les caractéristiques indispensables pour le système de calcul, la caméra et le dispositif d’affichage. Concernant le système d’affichage, l’analyse des besoins des malvoyants en termes de profil, de couleur, de largeur des contours, nous a permis de définir les paramètres nécessaires pour un affichage qui répond à ces besoins. Il a également été pris en compte dans les développements les paramètres physiologiques de chaque observateur afin que les images affichées soient visuellement confortables / This thesis was done in the context of visual impaired needs analysis with the goal of new augmented reality visual assistance device development. The main goal of this work was the development of assistive device for mobility of visual impaired people by the use real-time image processing algorithm which take into account user needs and the context. The first postulate is the use of residual visual acuity of visual impaired people to allow them to see more information. The second postulate is the use only most useful information for visual impaired people for the understanding of the situation where are they. The first research axis was an analysis of needs of visual impaired to identify visual cues, which one we need to enhance to help them. To do this, I have done an immersive stage into a re-adaptation clinic for visually impaired. I have also done a questionnaire to identify and understand how current products answers partially to their needs. The second research axis was the development of a new image processing to answer identified needs. I have developed an interactive tools that allow the user to select the amount of edges for each situation, context. This detector optimizes its result to provide better results than others state of the art evaluated methods. This tool was evaluated and validated during visual test by visual impaired people. We have demonstrated that edges are one of the most important visual cues for visual impaired people to analyze a scene. The third research axis was the development of the augmented reality system to use my tool in a context of mobility. To do this, I have analyzed the needs of visual impaired people for this type of devices. I have also defined main requirements of the desired device for the processing unit, the camera and the display module. For display module, I have analyzed physiologic needs of visually impaired, in terms of profile, colors, and thickness to answer their needs. I have also developed an image generation model which takes into account many physiologic parameters of each observer to create visually comfortable images

Nous présentons une refondation théorique de la réalité virtuelle. Celle-ci est marquée par la conviction profonde de définir la réalité virtuelle comme une expérience médiatisée capable de susciter un sentiment de présence. Ce dernier est défini comme le sentiment authentique d’exister dans un monde autre que le monde physique où le corps se trouve. Nous proposons un éclairage nouveau et global sur le sentiment de présence. Cet éclairage consiste en une approche unifiée de la présence prenant en compte des considérations technologiques, psychologiques et écologiques. Nous avons élaboré un modèle qui identifie les processus menant au sentiment de présence. Selon notre modèle, deux phases inconscientes de jugement conditionnent l’émergence de la présence. Le premier jugement concerne la crédibilité de l’environnement, celle-ci dépend de la satisfaction des attentes intellectuelles et perceptives de l’utilisateur. Le deuxième jugement vise la crédibilité de l’expérience. Nous considérons que ce jugement est positif si un maximum des affordances perçues dans l’environnement est assumé, c’est-à-dire réalisable par l’intermédiaire des schémas d’interaction proposés à l’utilisateur. Nous avons mené une phase d’expérimentations pour valider la pertinence et la cohérence de notre modèle. Notre modèle a de multiples implications. Nous considérons par exemple qu’il peut constituer une grille d’analyse intéressante pour les jeux vidéo. De plus, il incite les concepteurs d’applications en réalité virtuelle à penser en terme d’affordances. Ce dernier point implique donc de faire entrer l’utilisateur très tôt dans la boucle de conception de l’application. Notre vision globale de la réalité virtuelle et de la présence a été mise en pratique notamment lors de la conception de dispositifs de réalité virtuelle transportables et à bas coûts. Sur la base de ce cadre théorique nous présentons un framework de conception d’applications en réalité virtuelle. Puisque l’objectif est la crédibilité et non le réalisme, nous nous intéressons à la réalité perçue de l’environnement et non pas à sa réalité physique. C’est pourquoi, le point de départ de notre framework consiste en un socle de connaissances sur la cognition humaine. Cette base de connaissances sert de vivier d’idées pour les quatre piliers sur lesquels peut s’appuyer le concepteur d’applications en réalité virtuelle. Ces piliers sont l’immersion, l’interaction, les émotions et un quatrième regroupant la boucle sensori-motrice et la multimodalité. Concernant le pilier immersion nous proposons un nouvel algorithme pour le calcul de la réverbération sonore dans un environnement complexe et dynamique. Notre méthode repose sur l’algorithme existant du lancer de frustum mais propose deux optimisations. La première exploite le socle de connaissances sur la cognition humaine pour déterminer une sphère d’acuité sonore. Celle-ci nous sert de cadre pour lancer les frusta depuis l’auditeur et non depuis les sources sonores. Cette deuxième optimisation réduit le nombre de calculs / We present a new theoretical context for virtual reality: virtual reality is defined as a mediated experience which is able to generate a feeling of presence. The latter is delimited as the genuine feeling to exist in a different world than the physical world where the body is located. We propose a new and comprehensive light on the feeling of presence through a unified approach of presence with technological, psychological and ecological considerations. We have developed a model which explains the processes leading to presence. According to our model, two unconscious stages of judgment govern the emergence of presence. The first judgment refers to the credibility of the virtual environment. The latter depends on the satisfaction of intellectual and perceptual user’s expectation. The second judgment deals with the credibility of the experience and is positive if most affordances perceived in the virtual environment are taken up, that means achievable with the interaction schemes offered to the user. We have conducted a study to assess the relevance and the consistency of our model. This model has some interesting repercussions like to be an analytical grid for video games. Moreover, it suggests to virtual reality developers that they should think in terms of affordances. This last idea involves to take into consideration the user very early in the design loop of the virtual reality experience. Our whole conception of virtual reality and presence has been put in practice during the design of low-cost ans easily transportable virtual reality systems. Based on this theoretical content we introduce a virtual reality application framework. Since the objective is the credibility, and not the realism of the environment and of the experience, we take an interest in the perceptual reality and not in its physical reality. This is why the starting point of our framework is a knowledge base on human cognition. The latter act as an idea pool for the four inter-related technical and psychological pillars upon which virtual reality developers can lean on. These pillars are immersion, interaction, emotions and a fourth one including the sensori-motor loop and the multimodality. Concerning the immersion pillar we introduce a new algorithm to compute sound reverberation in complex and dynamic virtual environment. Our method relies on the existing algorithm called frustum tracing but we provide two optimizations. The first one makes the most of the knowledge base on human cognition in order to work out a sphere of sound acuity. This information acts as a template in order to shoot the frusta from the listener and not from sound sources. This second optimization reduces the number of computations

Avec cette génération d'appareils, la réalité virtuelle (RV) s'est réellement installée dans les salons des utilisateurs finaux. Ces appareils disposent de 6 degrés de liberté de suivi, ce qui leur permet de se déplacer naturellement dans les mondes virtuels. Cependant, pour une locomotion naturelle dans le virtuel, il faut un espace libre correspondant dans l'environnement réel. L'espace disponible est souvent limité. Les objets de la vie quotidienne peuvent rapidement devenir des obstacles pour les utilisateurs de RV s'ils ne sont pas éliminés. Les systèmes actuellement disponibles n'offrent qu'une aide rudimentaire pour résoudre ce problème. Il n'y a pas de détection d'objets potentiellement dangereux. Cette thèse montre comment les obstacles peuvent être détectés automatiquement avec des caméras d'imagerie à distance et comment les utilisateurs peuvent être avertis efficacement de leur présence dans l'environnement virtuel. 4 métaphores visuelles ont été évaluées à l'aide d'une étude des utilisateurs. / With this generation of devices, virtual reality (VR) has actually made it into the living rooms of end-users. These devices feature 6 degrees of freedom tracking, allowing them to move naturally in virtual worlds. However, for a natural locomotion in the virtual, one needs a corresponding free space in the real environment. The available space is often limited. Objects of daily life can quickly become obstacles for VR users if they are not cleared away. The currently available systems offer only rudimentary assistance for this problem. There is no detection of potentially dangerous objects. This thesis shows how obstacles can be detected automatically with range imaging cameras and how users can be effectively warned about them in the virtual environment. 4 visual metaphors were evaluated with the help of a user study.