Reconstruction tridimensionnelle pour projection sur surfaces arbitraires.

Ce mémoire s'inscrit dans le domaine de la vision par ordinateur. Elle s'intéresse à la calibration de systèmes de caméras stéréoscopiques, à la mise en correspondance caméra-projecteur, à la reconstruction 3D, à l'alignement photométrique de projecteurs, au maillage de nuages de points, ainsi qu'au paramétrage de surfaces. Réalisé dans le cadre du projet LightTwist du laboratoire Vision3D, elle vise à permettre la projection sur grandes surfaces arbitraires à l'aide de plusieurs projecteurs. Ce genre de projection est souvent utilisé en arts technologiques, en théâtre et en projection architecturale. Dans ce mémoire, on procède au calibrage des caméras, suivi d'une reconstruction 3D par morceaux basée sur une méthode active de mise en correspondance, la lumière non structurée. Après un alignement et un maillage automatisés, on dispose d'un modèle 3D complet de la surface de projection. Ce mémoire introduit ensuite une nouvelle approche pour le paramétrage de modèles 3D basée sur le calcul efficace de distances géodésiques sur des maillages. L'usager n'a qu'à délimiter manuellement le contour de la zone de projection sur le modèle. Le paramétrage final est calculé en utilisant les distances obtenues pour chaque point du modèle. Jusqu'à maintenant, les méthodes existante ne permettaient pas de paramétrer des modèles ayant plus d'un million de points.

Reconstruction active par projection de lumière non structurée

Cette thèse porte sur la reconstruction active de modèles 3D à l’aide d’une caméra et d’un projecteur. Les méthodes de reconstruction standards utilisent des motifs de lumière codée qui ont leurs forces et leurs faiblesses. Nous introduisons de nouveaux motifs basés sur la lumière non structurée afin de pallier aux manques des méthodes existantes. Les travaux présentés s’articulent autour de trois axes : la robustesse, la précision et finalement la comparaison des patrons de lumière non structurée aux autres méthodes. Les patrons de lumière non structurée se différencient en premier lieu par leur robustesse aux interréflexions et aux discontinuités de profondeur. Ils sont conçus de sorte à homogénéiser la quantité d’illumination indirecte causée par la projection sur des surfaces difficiles. En contrepartie, la mise en correspondance des images projetées et capturées est plus complexe qu’avec les méthodes dites structurées. Une méthode d’appariement probabiliste et efficace est proposée afin de résoudre ce problème. Un autre aspect important des reconstructions basées sur la lumière non structurée est la capacité de retrouver des correspondances sous-pixels, c’est-à-dire à un niveau de précision plus fin que le pixel. Nous présentons une méthode de génération de code de très grande longueur à partir des motifs de lumière non structurée. Ces codes ont l’avantage double de permettre l’extraction de correspondances plus précises tout en requérant l’utilisation de moins d’images. Cette contribution place notre méthode parmi les meilleures au niveau de la précision tout en garantissant une très bonne robustesse. Finalement, la dernière partie de cette thèse s’intéresse à la comparaison des méthodes existantes, en particulier sur la relation entre la quantité d’images projetées et la qualité de la reconstruction. Bien que certaines méthodes nécessitent un nombre constant d’images, d’autres, comme la nôtre, peuvent se contenter d’en utiliser moins aux dépens d’une qualité moindre. Nous proposons une méthode simple pour établir une correspondance optimale pouvant servir de référence à des fins de comparaison. Enfin, nous présentons des méthodes hybrides qui donnent de très bons résultats avec peu d’images.

Improving daylighting performance of mirrored light pipes

This paper assesses and compares the performances of two daylight collection strategies, one passive and one active, for large-scale mirrored light pipes (MLP) illuminating deep plan buildings. Both strategies use laser cut panels (LCP) as the main component of the collection system. The passive system comprises LCPs in pyramid form, whereas the active system uses a tiled LCP on a simple rotation mechanism that rotates 360° in 24 hours. Performance is assessed using scale model testing under sunny sky conditions and mathematical modelling. Results show average illuminance levels for the pyramid LCP ranging from 50 to 250 lux and 150 to 200 lux for the rotating LCPs. Both systems improve the performance of a MLP. The pyramid LCP increases the performance of a MLP by 2.5 times and the rotating LCP by 5 times, when compared to an open pipe particularly for low sun elevation angles.

Experimental study of the mechanical properties of light gauge cold-formed steels at elevated temperatures

In recent times, light gauge cold-formed steel sections have been used extensively as primary load bearing structural members in many applications in the building industry. Fire safety design of structures using such sections has therefore become more important. Deterioration of mechanical properties of yield stress and elasticity modulus is considered the most important factor affecting the performance of steel structures in fires. Hence there is a need to fully understand the mechanical properties of light gauge cold-formed steels at elevated temperatures. A research project based on experimental studies was therefore undertaken to investigate the deterioration of mechanical properties of light gauge cold-formed steels. Tensile coupon tests were undertaken to determine the mechanical properties of these steels made of both low and high strength steels and thicknesses of 0.60, 0.80 and 0.95 mm at temperatures ranging from 20 to 800ºC. Test results showed that the currently available reduction factors are unsafe to use in the fire safety design of cold-formed steel structures. Therefore new predictive equations were developed for the mechanical properties of yield strength and elasticity modulus at elevated temperatures. This paper presents the details of the experimental study, and the results including the developed equations. It also includes details of a stress-strain model for light gauge cold-formed steels at elevated temperatures.

Unstructured strategic decision-making processes : CRE decision-making in the Italian consulting industry

This thesis aims at developing a better understanding of unstructured strategic decision making processes and the conditions for achieving successful decision outcomes. Specifically it focuses on the processes used to make CRE (Corporate Real Estate) decisions. The starting point for this thesis is that our knowledge of such processes is incomplete. A comprehensive study of the most recent CRE literature together with Behavioural Organization Theory has provided a research framework for the exploration of CRE recommended =best practice‘, and of how organizational variables impact on and shape these practices. To reveal the fundamental differences between CRE decision-making in practice and the prescriptive =best practice‘ advocated in the CRE literature, a study of seven Italian management consulting firms was undertaken addressing the aspects of content and process of decisions. This thesis makes its primary contribution by identifying the importance and difficulty of finding the right balance between problem complexity, process richness and cohesion to ensure a decision-making process that is sufficiently rich and yet quick enough to deliver a prompt outcome. While doing so, this research also provides more empirical evidence to some of the most established theories of decision-making while reinterpreting their mono-dimensional arguments in a multi-dimensional model of successful decision-making.