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Multiphase reactors are often used as petrochemical, biological and pharmaceutical reactors. Understanding the mixing mechanism responsible for phase mixing is necessary for modeling purposes. Phase mixing may considerably affect reactor performance. In the literature, each phase mixing was often described by the Axial Dispersion Model (ADM), without physical justification. Some authors doubted the validity of the ADM and that it could represent the mixing of the phases and instead proposed other models. Also, some authors studied the fundamental mechanism responsible for phase mixing. For conversion and selectivity prediction purposes, the use of more complex phenomenological phase mixing models is essential when the kinetics are rapid and the interfacial mass transfer is limited. Many literature reviews concerning multiphase reactors have been published. These reviews, however, discuss phase mixing modeling based on the ADM and do not deal with the other phase mixing models. The aim of this work is to review the literature on phase mixing modeling, based on a mechanistic approach, for three kinds of multiphase reactors: the bubble column (solid free), slurry bubble column (small/light particles) and three phase fluidized bed (large/heavy particles) reactors. The common feature of these reactors is the presence of gas bubbles, which considerably influence the phase hydrodynamic. Hence, a mixing model proposed for one of these reactors may be conceptually representative of the mixing of the two others.

Hereditary hemmorrhagic telangiectasia (HHT, or Osler-Rendu-Weber syndrome) is an autosomal dominant disease characterized by arteriovenous malformations, affecting 1 out of 10,000 individuals in France. The disease is caused by mutations of two genes: ENG and ALK1 (ACVRL1). We screened the coding sequence of ENG and ALK1 in 160 unrelated French index cases. A germline mutation was identified in 100 individuals (62.5%). A total of 36 mutations were found in ENG, including three nonsense mutations, 19 small insertions/deletions leading to a frameshift, two inframe deletions, seven missense mutations, and five intronic or splice-site mutations. Of the 36 mutations, 33 were novel mutations. A total of 64 mutations were found in ALK1, including six nonsense mutations, 28 small insertions/deletions leading to a frameshift, one inframe deletion, 27 missense mutations, and two intronic or splice-site mutations. Of the 64 mutations, 27 were novel mutations. Mutations were found in most parts of the coding sequence for both genes, except ALK1 exon 5 and ENG exons 12 to 14. Missense mutations in ALK1 were more frequent in exons 7, 8, and 10. ENG cDNA was sequenced for three intronic mutations: c.689+2TC produced an abnormal transcript excluding exon 5, c.1103+3_1103+8del activated a cryptic splice site 22 bp upstream, and c.1428GA produced two abnormal transcripts, one including intron 11 and the other excluding exon 10. Although most of the mutations were private, some recurrent mutations in ALK1 were of particular interest. Mutation c.1112_1113dupG (p.Gly371fsX391) was found in 17 unrelated individuals sharing a common haplotype, strongly suggesting a founder effect related to the concentration of patients previously reported in a specific French region (Rhône-Alpes). Three missense mutations involved the same codon: c.1231CT (p.Arg411Trp), c.1232GC (p.Arg411Pro), and c.1232GA (p.Arg411Gln) were found in seven, two, and one patients, respectively. Haplotype analysis was in favor of both a founder effect and a mutation hot-spot.

International audience; Numerous real-time applications such computer games or flight simulators require non-repetitive high-resolution texturing on large landscapes. We propose an algorithm which procedurally determines the texture value at any surface location by aperiodically combining provided patterns according to user-defined controls such as a probability distribution (possibly non stationary). Our algorithm can be implemented on programmable hardware by taking advantage of the texture indirection ability of recent graphics boards. We use explicit and virtual indirection tables to determine the pattern to apply at each pixel as well as its attributes (displacement, scaling, time...). This provides the programmer with a very high resolution virtual texture with nice properties: Low memory consumption, no periodicity, control of the statistics, numerous control parameters (which can be edited on the fly)... Our representation consists of building blocks that we combine in order to illustrate various convenient texture modalities such as aperiodic tiling, sparse convolution, domain transitions and animated textures.

A variety of 3'-untranslated regions (UTRs) were cloned from infectious hepatitis C virus human samples and examined in NS5B polymerase de novo initiation reactions. We isolated and characterized four distinct 3'-UTRs that harbor the conserved terminal 98 nucleotides, but have poly(U/UC) tracts of 25, 93, 98, and 101 nucleotides, respectively. Reconstitution of de novo initiation by the mature NS5B with the different 3'-UTR RNA substrates revealed distinctively sized products that are consistent with internal initiation at specific sites within the polypyrimidine tract. These sites were further mapped by demonstrating that nucleotide substitutions of the cytidylate stretches within the poly(U/UC) template eliminate specific products of de novo synthesis and by showing that these products could be radiolabeled by [gamma-32P]GTP. We also examine analogs that can substitute for GTP in this reaction.

This work describes the use of NMR as a medicinal chemistry tool for better understanding the binding characteristics of inhibitors of the HCV NS3 protease. The protease-bound structure of a tetrapeptide-like inhibitor that has an acid C-terminus, a norvaline at P1 and a naphthylmethoxy proline at P2 is described. Conformational comparisons are made with a similar compound having a 1-amino-cyclopropylcarboxylic acid at P1 and with a hexapeptide inhibitor. Differences between the free and bound states are identified. 19F NMR also helped in determining that a single complex is observed when an inhibitor is added to the protease at a 1:1 ratio.

as proposed in [2]. A classical approach to minimize TV is to solve its Euler-Lagrange equation via apartial differential equation (PDE).The maximum flow approach is extremely fast for solving binary or TV optimization problems [3]. However its maindrawback is that it requires to build the graph. And applying this approach might be impossible when one works with largeimagesor volumes. On the contrarynote that a PDE approachto solve a TV problems[2] doesnotrequire more memorythatthe image itself. Thus one can solve the PDE tofin d a global minimizer of the binary problem.

Resume Facebook, Hotmail, Reseau Contact, voila autant de sites Internet que de nombreux employes sont tentes de consulter pendant les heures de travail. L’ordinateur au bureau appartient a l’employeur, cela ne fait aucun doute. Toutefois, l’usage d’Internet a des fins personnelles est tres souvent tolere, a la condition qu’on ne commette pas d’abus. L’acces quasi illimite au Web suscite des questions sur les droits des employeurs quant au controle de l’utilisation de l’ordinateur a des fins privees (Internet et courrier electronique). Ainsi, dans quelle mesure l’employeur peut-il accepter les «cyberpauses» de ses employes? Peut-il congedier un employe en raison d’une utilisation privee d’Internet au travail? Peut-il acceder a l’ordinateur de l’employe en son absence et sans le prevenir? En quoi consiste un usage abusif de l’ordinateur a des fins personnelles? Les sanctions disciplinaires doivent-elles varier selon les sites consultes? Cet article offre des reponses a la lumiere de la jurisprudence. Ainsi, il clarifie des elements relatifs au pouvoir de surveillance de l’employeur quant aux activites informatiques de ses employes. Ensuite, l’article decrit les circonstances donnant lieu a une mesure disciplinaire. Enfin, il presente un survol des facteurs attenuants et aggravants pouvant influer sur la sanction imposee pour un usage abusif d’Internet au travail.

La notion d’evenement a toujours ete abordee de pres ou de loin dans les differents domaines scientifiques, en particulier celui lie a l’humain et au volet social. Etudie d’un point de vue historique, interprete dans une perspective plus philosophique, analyse a travers le prisme geographique et plus recemment apprehende sous un angle touristique, le concept d’evenement se revele etre un objet d’etude interpellant un ensemble considerable de disciplines scientifiques, et de fait, de chercheur...

En Amerique du Nord, il aura fallu pres de trois decennies pour confirmer le velo comme usage recreatif et moyen de transport populaire dans certaines villes. Le Quebec a sans aucun doute fait ses classes et assure une place de choix a l’usage generalise de la bicyclette. Mais, il n’y a pas si longtemps, l’infrastructure cyclable quebecoise etait encore tres desuete. Les cyclistes et leurs organisations ont milite pendant de nombreuses annees pour la mise en place de voies praticables et securitaires. Des amenagements ont ainsi ete realises au cours des annees 1970 et 1980 et d’autres voient encore le jour aujourd’hui (Jolicoeur, 2001). Le projet de la Route verte puise ses racines dans cette demande recurrente d’un reseau convenable pour circuler a velo. Qu’est-ce que la Route verte? La Route verte est en realite un itineraire cyclable de plus de 4 000 kilometres qui sillonne le Quebec du nord au sud et de l’est a l’ouest. La Route verte n’est pas une route touristique, bien qu’elle en possede certaines composantes. Elle est davantage un assemblage de routes a theme et de liens articules pour le velo ; elle propose un role de rassembleur et de catalyseur du reseau cyclable quebecois, tout en respectant la nature de chacun de ses propres troncons et en collaborant avec les acteurs concernes. Nous l’avons mentionne, la Route verte n’est pas achevee et ne le sera pas avant 2005-2006. Dans l’etat actuel des choses, la Route verte ne possede pas suffisamment de services et d’attraits pour repondre aux besoins de sa clientele. Nous pouvons presumer qu’avec l’achevement du projet, l’offre globale sera tres interessante. Cet ajout fera-t-il de la Route verte un veritable circuit touristique ? Cet effort de percevoir la Route verte comme un assemblage de routes commence a faire son chemin. En effet, on peut trouver sur le site Internet de la Route verte une serie de parcours suggeree a la clientele. Ces «coups de cœur» ont pour but de faire connaitre un troncon de la Route verte et d’inviter les gens a tenter l’experience.

L’article s’intéresse au phénomène très répandu ces dernières années de « l’urbanisme tactique », une tendance qui recoupe plusieurs réalités et nouveaux types d’aménagement et de planification territoriale. Ces nouvelles modalités de fabrique de la ville peuvent représenter un amalgame de pratiques très diversifiées de réappropriation de l’espace urbain, privé ou public, se traduisant par des transformations physico-spatiales ou événementielles, généralement spontanées, citoyennes et politiquement engagées (urbanisme temporaire, éphémère, populaire, insurgé, transitoire, etc.). Elles prennent d’assaut les interstices de l’espace urbain, sont parfois illégales (l’idée de guérilla urbaine, de space hacking, etc.), puis sont récupérées par les instances (administrations locales, promoteurs, investisseurs) comme prévalorisation au marché foncier et aux espaces environnants. Montréal n’a pas échappé à ce phénomène, et la multiplication des projets et des initiatives est exponentielle depuis quelques années., This article presents issues about a popular urban phenomenon called "tactical urbanism", a generic term used to describe different kinds of urban projects and new ways of making urban spaces. These new practices are often translated to ways of reclaiming private and public spaces, are sometimes event-oriented, and are tainted with a strong community-based ideology. Temporary and transitory uses, urban guerillas, space hacking, yarn or seed bombings, park(ing) days, etc., are a few examples of tactical urbanism projects which are gradually interfering with more traditional or normative urban planning processes. It is sometimes used by private developers or public officials to pre-vitalize some new urban projects, and many new challenges are now rising with the multiplication of these initiatives spreading all over in the neighbourhoods and cities. Montreal is an interesting case study in this regard.

Le vieillissement de la population exige de renouveler les façons de penser l’aménagement des milieux de vie pour renforcer le bien-être des aînés. Plusieurs études ont démontré que le loisir contribue à l’amélioration de la qualité de vie des aînés. À cet effet, le milieu municipal est appelé à jouer un rôle important dans l’offre de loisir destinée à ce groupe. Cet article présente les résultats d’un sondage mené en 2015 à Montréal auprès de 464 répondants âgés de 50 ans et plus. Ils démontrent l’importance accordée par les aînés aux pratiques de loisir libres et aux espaces extérieurs multifonctionnels. Ces résultats révèlent également des disparités physiques et socioéconomiques marquées dans la population sondée. Cette enquête met ultimement en lumière le fait que l’action municipale semble davantage être conçue comme facilitatrice pour la mise en place de projets par et pour les aînés que comme simple pourvoyeuse d’activités., The ageing of the population demands to renew the ways of thinking the settings of the circles of life to strengthen the well-being of the seniors. Several studies demonstrated that the leisure contributes to the improvement of the quality of life of the seniors. For that purpose, the municipal level has to play an important role in leisure opportunities intended for this group. This article presents the results of an inquiry led in 2015 in Montreal among 464 respondents of 50 years old and more. It shows the importance granted by the seniors to free practices of leisure and multifunctional outer spaces. At the same time, these results reveal physical and socioeconomic disparities marked in the pooled population. Finally, this study highlights the fact that the municipal action seems to be conceived as facilitator for the implementation of projects by and for the seniors more than as simple supplier of activities., El envejecimiento de la población exige renovar los modos de pensar la organización de los medios de vida para reforzar el bienestar de los ancianos. Varios estudios demostraron que el ocio contribuía al mejoramiento de la calidad de vida de los ancianos. Con este fin, el medio municipal es llamado a desempeñar un papel importante que importa en la oferta de ocio destinada a este grupo. Este artículo presenta los resultados de un sondeo llevado en 2015 en Montreal cerca de 464 fiadores de edad de 50 años y más. Demuestran la importancia concedida por los ancianos a las prácticas libres de ocio y a los espacios exteriores multifuncionales. Estos resultados también revelan disparidades físicas y socioeconómicas marcadas en la población encuestada. Esta investigación pone ultimement en luz el hecho que la acción municipal parece ser concebida más como facilitatrice para la colocación de proyectos por y para los ancianos que como proveedora simple de actividades.

Pour la ville et ses acteurs, les ruines sont souvent considérées comme des problèmes à gérer. Or, les ruines à l’abandon connaissent aujourd’hui une popularité incroyable (High, 2013; Sumida, 2015). Considérant cette popularité, la présence de bâtiments et de sites fortement dégradés peut parfois représenter un potentiel de mise en tourisme. S’il s’agit d’un tourisme très marginal, il nous révèle néanmoins une perception tout à fait singulière de la ruine et de la friche. L’explorateur urbain est une figure incontournable de cette forme particulière de tourisme noir. Pour mieux comprendre sa pratique et sa perception des ruines, nous proposons de dresser un portrait exhaustif de l’exploration urbaine, tout en analysant les principales motivations des explorateurs., For the city and its actors, ruins are often considered as problems to manage. However, they are today experiencing an incredible upsurge in popularity (High, 2013; Sumida, 2015). Considering this growing popularity, the presence of ruins could become a strong engine of tourism. Although quite marginal, this tourism gives us an insight on how we perceive ruins today. The Urban Explorer is an inevitable figure of this specific form of dark tourism. To better understand its practice and its perception of ruins, we therefore propose to detail what is urban exploration, while analyzing the explorers » main motivations.

In this thesis, we exploit the ability of some additive manufacturing processes to deposit material slightly out of the plane to overcome these limitations. We mainly focus on extrusion-based technologies, particularly Fused Filament Fabrication technology, since most printers in this category can deposit along slightly curved paths under deposition slope and thickness constraints. Our algorithms are split into two categories, the ones that produce freely oriented trajectories inside a layer and the ones that curve the layers themselves.; Cette thèse tente de surmonter certains problèmes intrinsèquement liés à l’impression 3D qui apparaissent lorsque l’on veut améliorer la distribution de la matière pour respecter des contraintes structurelles ou pour améliorer la qualité visuelle des objets imprimés. Une partie de ces problèmes est liée au schema d’impression couche par couche, où chaqune de ces couches est plane. C’est pour cela que nous nous sommes intéressés au dépôt courbe de filament, permettant de sortir du schéma classique, et, autant que possible, améliorer la qualité structurelle ou visuelle des objets imprimés.

The democratization of AM has sparked a renewed interest in its potential applications.Among these, the ability to print small-scale structures is particularly promising:The geometry of internal small-scales structures directly influences the physical properties of the final parts.Thus, finding novel small-scales structures producing specific target properties expands the possibilities offered to additive manufacturing users,unlocking new potential applications in soft-robotics, for the design of prosthetics and orthoses, and for mechanical engineering at large.However, to be helpful in the wild, these small-scale structures have to expose controls over the properties they trigger --and allow their variation in space -- so as to adapt their behavior to the user's intent.Interestingly, this type of spatial control over properties has been extensively studied in Computer Graphics,in particular for texture synthesis.The objective of this thesis is to enable the same type of spatial control that is achieved by texture synthesis methods,for the synthesis of small-scale structures in Additive Manufacturing.In particular, I focused on defining strongly oriented small-scale structures.These trigger extremely anisotropic properties within the parts, a type of behavior that has not been extensively covered in prior works.To achieve this, I proposed to revisit the procedural formulations developed for texture synthesis in Computer Graphics,where each subpart of a pattern can be computed independently, only following local information.I successfully applied this approach to the generation of complex, oriented small-scale structures in large volumes.My first contribution is a novel approach for efficiently synthesizing highly contrasted oscillating patterns, that allows to closely follow property fields such as orientation and density while still being computed locally.I demonstrated this approach for texturing applications as well as for the synthesis of strongly oriented, anisotropic multi-material small-scale structures. This first method generates patterns that exhibit local defects, and therefore my second contribution extended this work to formulate a low-cost, efficient regularization technique that rectifies the oscillations.This led to the synthesis of freely orientable, self-supporting structures that can be used to trigger programmed deformations in 3D printed objects.My third contribution explores how to use a similar approach to define trajectories in fully filled 3D printed parts, under orientation objectives.By adjusting the phase of the oscillations, we are able to break the spatial alignments along the build direction that would otherwise result in local weaknesses in the produced parts., La démocratisation de la fabrication additive a suscité un regain d'intérêt pour ses applications potentielles. Parmi celles-ci, la possibilité d'imprimer des structures à petite échelle est particulièrement prometteuse. La géométrie des structures internes à petite échelle influence directement les propriétés physiques des pièces finales. Ainsi, la découverte de nouvelles structures à petite échelle produisant des propriétés cibles spécifiques élargit les possibilités offertes aux utilisateurs de la fabrication additive, ce qui ouvre la voie à de nouvelles applications potentielles en soft-robotique, pour la conception de prothèses et d'orthèses, et pour l'ingénierie mécanique en général. Toutefois, pour être utiles, ces structures à petite échelle doivent permettre de contrôler les propriétés qu'elles déclenchent - et de les faire varier dans l'espace- afin d'adapter leur comportement à l'intention de l'utilisateur. Il est intéressant de noter que ce type de contrôle spatial des propriétés a été largement étudié en informatique graphique, en particulier pour la synthèse de textures. L'objectif de cette thèse est de permettre le même type de contrôle spatial que celui obtenu par les méthodes de synthèse de textures, pour la synthèse de structures à petite échelle dans la fabrication additive. En particulier, je me suis concentré sur la définition de structures à petite échelle fortement orientées. Celles-ci déclenchent des propriétés extrêmement anisotropes dans les pièces, un type de comportement qui n'a pas été approfondi dans les travaux antérieurs. Pour y parvenir, j'ai proposé de revisiter les formulations procédurales développées pour la synthèse de textures en informatique graphique, où chaque sous-partie d'un motif peut être calculée indépendamment, en suivant uniquement les informations locales. J'ai appliqué avec succès cette approche à la génération de structures complexes et orientées à petite échelle dans de grands volumes. Ma première contribution est une nouvelle approche pour synthétiser efficacement des motifs oscillants fortement contrastés, qui permet de suivre de près les champs de propriétés tels que l'orientation et la densité tout en étant calculés localement. J'ai démontré cette approche pour des applications de placage de textures ainsi que pour la synthèse de motifs fortement orientés, fortement orientées, anisotropes et multi-matériaux à petite échelle. Cette première méthode génère des motifs qui présentent des défauts locaux,et par conséquent, ma deuxième contribution a étendu ce travail pour formuler une technique de régularisation efficace et peu coûteuse qui rectifie les oscillations. Cela a conduit à la synthèse de structures autoportantes librement orientables qui peuvent être utilisées pour produire des déformations programmées dans des objets imprimés en 3D. Ma troisième contribution explore comment utiliser une approche similaire pour définir des trajectoires dans des pièces imprimées en 3D entièrement remplies, sous des objectifs d'orientation. En ajustant la phase des oscillations, nous sommes en mesure de rompre les alignements spatiaux le long de la direction de construction qui, autrement, entraîneraient des faiblesses locales dans les pièces produites.

With constant development of technologies, computational and manufacturing capabilities increase, production methods evolve, and new techniques appear. As a result, the need for new materials with tailored, optimized properties for different applications arises. Periodic composites with tailored microstructure topology, called cellular metamaterials are extensively studied in this context. These structures are known for their remarkable mechanical properties, including high strength, lower weight, and increased energy absorption. The use of these materials allows to achieve improved physical properties or specific functional features and provides economical gain and ecological benefit.This thesis is dedicated to the development and analysis of methods for computer-aided design of materials with tailored mechanical properties. The mechanical metamaterials were studied through two different approaches: modelling periodic structures through a parameterized growth model and procedural noise functions. To tackle the challenge of obtaining near-regular microstructures with progressively varying properties, I proposed and studied a cellular material spawned by a growth process. The growth is parameterized by a 3D star-shaped set at each lattice point, defining the geometry that will appear around it. Individual tiles may be computed and used in a periodic lattice, or a global structure may be produced under spatial gradations, changing the parametric star-shaped set at each lattice location. Beyond free spatial gradation, an important advantage of this approach is that elastic symmetries can be intrinsically enforced. It is shown in this work how shared symmetries between the lattice and the star-shaped set directly translate into symmetries of the periodic structures' elastic response. Thus, the approach enables restricting the symmetry of the elastic responses -- monoclinic, orthorhombic, trigonal, and so on -- while freely exploring a wide space of possible geometries and topologies. I provide a comprehensive study of the space of symmetries and broad combinations of growth process parameters. Furthermore, I demonstrate through numerical and experimental results the expected responses triggered by the obtained structures.The second contribution of this thesis is a novel procedural pattern synthesis technique. This approach exhibits desirable properties for modeling highly contrasted patterns, that are well suited to produce surface and microstructure details. This approach defines a stochastic smooth phase field –- a phasor noise –- that is then fed into a periodic function (e.g. a sine wave), producing an oscillating field with prescribed main frequencies and preserved contrast oscillations. I present in this thesis a mathematical model, that builds upon a reformulation of Gabor noise in terms of a phasor field that affords for a clear separation between local intensity and phase. In particular, I study the behavior of phasor noise in terms of its power spectrum. Hence, a comparative theoretical study of phasor noise was performed in order to gain understanding of links between its properties and parameters., Avec le développement constant des technologies, les capacités de calcul et de fabrication augmentent, les méthodes de production évoluent et de nouvelles techniques apparaissent. Par conséquent, le besoin de nouveaux matériaux aux propriétés adaptées et optimisées pour différentes applications se fait sentir. Les composites périodiques avec une topologie de microstructure adaptée, appelés métamatériaux cellulaires, sont largement étudiés dans ce contexte. Ces structures sont connues pour leurs propriétés mécaniques remarquables, notamment une résistance élevée, un poids réduit et une absorption d'énergie accrue. L'utilisation de ces matériaux permet d'obtenir des propriétés physiques améliorées ou des caractéristiques fonctionnelles spécifiques et apporte un gain économique et un bénéfice écologique. Cette thèse est consacrée au développement et à l'analyse de méthodes de conception assistée par ordinateur de matériaux aux propriétés mécaniques adaptées. Les métamatériaux mécaniques ont été étudiés à travers deux approches différentes : la modélisation de structures périodiques par un modèle de croissance paramétré et des fonctions de bruit procédurales. Pour relever le défi d'obtenir des microstructures quasi régulières avec des propriétés variant progressivement, j'ai proposé et étudié un matériau cellulaire engendré par un processus de croissance. La croissance est paramétrée par un ensemble d'étoiles 3D à chaque point du réseau, définissant la géométrie qui apparaîtra autour. Des tuiles individuelles peuvent être calculées et utilisées dans un treillis périodique, ou une structure globale peut être produite par gradation spatiale, en changeant l'ensemble paramétrique en forme d'étoile à chaque emplacement du treillis. Au-delà de la gradation spatiale libre, un avantage important de cette approche est que les symétries élastiques peuvent être intrinsèquement renforcées. Nous montrons dans ce travail comment les symétries partagées entre le réseau et l'ensemble étoilé se traduisent directement en symétries de la réponse élastique des structures périodiques. Ainsi, l'approche permet de restreindre la symétrie des réponses élastiques - monoclinique, orthorhombique, trigonale, etc. - tout en explorant librement un large espace de géométries et de topologies possibles. Je fournis une étude complète de l'espace de symétries et de larges combinaisons de paramètres de processus de croissance. De plus, je démontre par des résultats numériques et expérimentaux les réponses attendues déclenchées par les structures obtenues. La deuxième contribution de cette thèse est une nouvelle technique de synthèse procédurale de motifs. Cette approche présente des propriétés souhaitables pour la modélisation de motifs très contrastés, qui sont bien adaptés pour produire des détails de surface et de microstructure. Cette approche définit un champ de phase lisse stochastique - un bruit de phase - qui est ensuite introduit dans une fonction périodique (par exemple une onde sinusoïdale), produisant un champ oscillant avec des fréquences principales prescrites et des oscillations de contraste préservées. Je présente dans cette thèse un modèle mathématique qui repose sur une reformulation du bruit de Gabor en termes de champ phasor qui permet une séparation claire entre l'intensité locale et la phase. En particulier, j'étudie le comportement du bruit phasor en termes de spectre de puissance. Ainsi, une étude théorique comparative du bruit en phase est réalisée afin de comprendre les liens entre ses propriétés et ses paramètres.

This thesis focuses on generation, usage and evaluation of hex-dominant meshes, which are made of hexaehedra and tetrahedra, in the context of the finite element method. Hexahedron finite elements are often preferred to tetrahedron elements because they offer a better compromise between accuracy and computation time in certain situations. However, if tetrahedral meshing is a well mastered subject, it is not the case of hexahedral meshing. Generating hexahedral meshes with elements aligned to the borders is still an open and difficult problem. Meanwhile, current automated approaches can use hex-dominant meshes in order to take advantage of both hexahedron accuracy and geometrical flexibility of tetrahedra. In the first part, we develop robust algorithms for the generation of hex-dominant meshes with elements aligned with the borders. Specifically, we propose a method to extract and fill the areas where hexahedral meshing is difficult (singularities and degeneracies). In the second part, we try to identify and to quantify the advantages of hexahedral and hex-dominant meshes over tetrehedral ones. This requires to study various ways to apply the finite element method on hybrid meshes, including one in which we propose to use continuity constraints on hexahedral-tetrahedral non-conforming meshes. To measure the impact of meshes on the finite element accuracy, we develop a new sampling method which allows to compute efficiently global distances between finite element solutions defined on complicated 3D domains, Cette thèse s'intéresse à la génération, à l'utilisation et à l'évaluation des maillages hex-dominants, composés d'hexaèdres et de tétraèdres, dans la cadre de la simulation numérique par la méthode des éléments finis. Les éléments finis hexaédriques sont souvent préférés aux éléments tétraédriques car ils offrent un meilleur ratio entre précision et temps de calcul dans un certain nombre de situations. Cependant, si la génération automatique de maillages tétraédriques est aujourd'hui un domaine bien maîtrisé, ce n'est pas le cas de la génération de maillages hexaédriques alignés avec le bord, qui reste un problème largement ouvert. En l'absence de progrès significatifs, les approches actuelles se contentent de maillages hex-dominants afin de tirer parti des performances supérieures des hexaèdres et de la flexibilité géométrique des tétraèdres, qui rend possible le maillage automatique. Dans une première partie, nous développons des algorithmes robustes pour la génération de maillages hex-dominants à partir de champs de directions, notamment pour l'isolement et le remplissage des régions difficiles à mailler (singularités et autres dégénérescences). Dans la seconde partie, nous essayons de déterminer dans quelles situations et dans quelle mesure les maillages hexaédriques, et hex-dominants générés précédemment, sont plus intéressants que les maillages tétraédriques. Ceci implique spécifiquement d'étudier plusieurs manières d'effectuer des simulations par éléments finis avec les maillages hybrides, dont une approche où nous utilisons des contraintes de continuité pour maillages non-conformes. Pour mesurer l'influence du maillage sur l'approximation des solutions, nous proposons une nouvelle méthode d'échantillonnage pour calculer très efficacement des distances globales entre solutions éléments finis définies sur des domaines compliqués

The main goal of this thesis is to propose methods to synthesize shapes in a controllable manner, with the purpose of being fabricated. As 3D printers grow more accessible than ever, modeling software must now take into account fabrication constraints posed by additive manufacturing technologies. Consequently, efficient algorithms need to be devised to model the complex shapes that can be created through 3D printing. We develop algorithms for by-example shape synthesis that consider the physical behavior of the structure to fabricate. All the contributions of this thesis focus on the problem of generating complex shapes that follow geometric constraints and structural objectives. In a first time, we focus on dealing with fabrication constraints, and propose a method for synthesizing efficient support structures that are well-suited for filament printers. In a second time, we take into account appearance control, and develop new by-example synthesis methods that mixes in a meaningful manner criteria on the appearance of the synthesized shapes, and constraints on their mechanical behavior. Finally, we present a highly scalable method to control the elastic properties of printed structures. We draw inspiration from procedural texture synthesis methods, and propose an efficient algorithm to synthesize printable microstructures with controlled elastic properties; L’objet principal de cette thèse est de proposer des méthodes pour la synthèse de formes qui soient contrôlables et permettent d’imprimer les résultats obtenus. Les imprimantes 3D étant désormais plus faciles d’accès que jamais, les logiciels de modélisation doivent maintenant prendre en compte les contraintes de fabrication imposées par les technologies de fabrication additives. En conséquence, des algorithmes efficaces doivent être développés afin de modéliser les formes complexes qui peuvent être créées par impression 3D. Nous développons des algorithmes pour la synthèse de formes par l’exemple qui prennent en compte le comportement mécanique des structures devant être fabriquées. Toutes les contributions de cette thèse s’intéressent au problème de génération de formes complexes sous contraintes géométriques et objectifs structurels. Dans un premier temps, nous nous intéressons à la gestion des contraintes de fabrication, et proposons une méthode pour synthétiser des structures de support efficaces qui sont bien adaptées aux imprimantes à filament. Dans un deuxième temps, nous prenons en compte le contrôle de l’apparence, et développons de nouvelles méthodes pour la synthèse par l’exemple qui mélangent astucieusement des critères sur visuels, et des contraintes sur le comportement mécanique des objets. Pour finir, nous présentons une méthode passant bien à l’échelle, afin de contrôler les propriétés élastiques des structures imprimées. Nous nous inspirons des méthodes de synthèse de texture procédurales, et proposons un algorithme efficace pour synthétiser des microstructures imprimables et contrôler leurs propriétés élastiques

The Rapid Manufacturing techniques that emerged from Rapid Prototyping techniques such as 3D printing or laser cutting allow to fabricate unique objects. However, the design of those objects with existing CAD software remain a difficult task: rapid prototyping processes impose constraints on the geometry of the model. This thesis presents a set of techniques that assist the user in the design of an object by taking into account the constraints of the fabrication process. To achieve this, the algorithm automatically performs part of the modelling process. The following problems have been tackled: First, I propose to improve the quality of 3D printed objects by minimizing defects that appear during the fabrication. The technique developed impacts only the algorithm that drives the printer. Then, I propose to help the user to take into account the fabrication constraints during the modelling process. My techniques rely on partial information about the shape that the user wants to fabricate like the 2D sketch of a mechanism or a parametric model of a furniture. The algorithm optimizes the initial shape to improve fabrication objectives(Wastage, etc.) Finally, in some cases, the user does not know how to operate dedicated software. In this case, I propose a synthesis technique of furniture from functionnal specification, e.g. loads that have to be supported in space; Les techniques de fabrication rapide, issues des techniques de prototypage rapide comme l’impression 3D ou la découpe laser permettent de fabriquer des pièces uniques sans demander d’expertise particulière du procédé mis en œuvre. En revanche la modélisation de nouveaux objets tout comme la personnalisation d’objets existants restent difficiles. En effet, les techniques de prototypages rapides imposent des contraintes sur la géométrie du modèle qui doivent être respectées. Cette thèse présente un ensemble de techniques qui ont pour point commun d’assister l’utilisateur dans la modélisation d’un objet, en tenant compte des contraintes du procédé qui permettra de le fabriquer. À cette fin, l’algorithme prend en charge tout ou partie de la modélisation. En particulier, les problématiques suivantes sont abordées : Tout d’abord, je propose d’améliorer la qualité des objets fabriqués avec une imprimante 3D en minimisant certains défauts qui apparaissent lors de la fabrication. Les approches développées modifient uniquement les algorithmes de pilotage de l’imprimante. En second lieu, je propose d’aider l’utilisateur à prendre en compte les contraintes de fabrication pendant la modélisation. Mes techniques utilisent des informations partielles sur la forme que l’utilisateur souhaite fabriquer, comme le dessin en deux dimensions d’un mécanisme, ou un modèle paramétrique qui définit un meuble. L’algorithme optimise une forme finale qui améliore des critères liés à sa fabrication (gaspillage, encombrement, etc.). Enfin, dans certains cas (e.g. grand public) l’utilisateur n’est pas forcément à même de modéliser ces formes via des logiciels spécialisés. Pour ce cas précis, je propose une technique de synthèse de meubles à partir de spécifications fonctionnelles, e.g. la spécification de poids à porter dans l’espace

International audience

Texture synthesis is a technique that algorithmically generates textures at rendering time. The automatic synthesis reduces authoring time and memory requirements since only the algorithm and its parameters need to be stored or transferred. However, two difficulties often arise when using texture synthesis: First, the visualization and parameters selection of synthesized textures are difficult. Second, most synthesizers generate textures in a bitmap format leading to high memory usage. To address these difficulties we propose the following approaches: First, to improve the visualization of synthesized textures we propose the idea of a procedural texture preview: A single static image summarizing in a limited pixel space the appearances produced by a given synthesizer. The main challenge is to ensure that most appearances are visible, are allotted a similar pixel area, and are ordered in a smooth manner throughout the preview. Furthermore, to improve parameters selection we augment sliders controlling parameters with visual previews revealing the changes that will be introduced upon manipulation. Second, to allow user interactions with these visual previews we rely on a fast patch-based synthesizer. This synthesizer achieves a high degree of parallelism and is implemented entirely on the GPU. Finally, rather than generating the output of the synthesizer as a bitmap texture we encode the result in a compact representation and allow to decoding texels from this representation during rendering; La synthèse de textures est une technique qui génère une texture automatiquement grâce à un algorithme. Cette technique permet de réduire le temps de création des textures et le coût mémoire étant donné que seuls les algorithmes et leurs paramètres ont besoin d'être stockés. Cependant, des difficultés sont souvent rencontrées lors de l'utilisation des textures synthétisées. D'abord, les paramètres de ces textures sont difficiles à manipuler. Ensuite, l'algorithme de synthèse génère souvent les textures sous forme de tableaux de pixels nécessitant beaucoup de mémoire. Pour aborder ces difficultés, nous proposons les approches suivantes : pour améliorer la visualisation de l'espace des textures synthétisées, nous proposons de construire un résumé de cet espace: une seule image statique qui résume, dans un espace limité de pixels, les apparences produites par un synthétiseur donné. De plus, pour améliorer la sélection de paramètres, nous augmentons les curseurs qui contrôlent les paramètres avec des bandes visuelles révélant les changements qui se produisent quand l'utilisateur manipule les curseurs. Pour permettre à l'utilisateur d'interagir de manière interactive avec les résumés visuels, nous nous reposons sur un algorithme de synthèse par patch permettant de générer les textures de façon rapide grâce à une implémentation parallèle sur le processeur graphique. Au lieu de générer le résultat de ce synthétiseur sous forme d'un tableau de pixels, nous représentons le résultat dans une structure compacte et nous utilisons une méthode rapide permettant de lire des pixels directement à partir de cette structure

International audience; Folded paper exhibits very characteristic shapes, due to the presence of sharp folds and to exact isometry with a given planar pattern. Therefore, none of the physically-based simulators developed so far can handle paper-like material. We propose a purely geometric solution to generate static folded paper geometry from a 2D pattern and a 3D placement of its contour curve. Fold lines are explicitly identified and used to control a recursive, local subdivision process, leading to an efficient procedural modeling of the surface through a fold-aligned mesh. Contrary to previous work, our method generates paper-like surfaces with sharp creases while maintaining approximate isometry with the input pattern.

National audience; Les scènes naturelles sont souvent a la fois très riches en détails et spatialement vastes. Dans ce projet, on s'intéresse notamment a des données volumiques de type nuage, avalanche, écume. L'industrie des effets spéciaux s'appuie sur des solutions logicielles de rendu de gros volumes de voxels, qui ont permis de très beau résultats, mais a très fort coût en temps de calcul et en mémoire. Réciproquement, la puissance des cartes graphiques programmable (GPU) entraine une convergence entre le domaine du temps réel et du rendu réaliste, cependant la mémoire limitée des cartes fait que les données volumiques représentables en temps réel restent faibles (5123 est un maximum). Proposer des structures et algorithmes adaptées au GPU permettant un réel passage a l'échelle, et ainsi, de traiter interactivement ce qui demande actuellement des heures de calcul, est le défi que ce projet cherche a relever.