La 3D interactive en temps réel comme aide à l'acquisition des connaissances spatiales: étude de l'influence du mode d'exploration

Cette recherche s’inscrit dans le cadre général de la 3D interactive en temps réel comme outil de représentation, d’aide à la conception et à la communication des idées et hypothèses de design. Un facteur, l’interaction et plus précisément la navigation dans les Environnements Virtuels (EV) 3D non immersifs est l’objet de cette recherche. Par le biais d’une approche expérimentale, l’influence de la 3D interactive en temps réel sur l’acquisition des connaissances spatiales est illustrée par l'étude du mode d’exploration dans un espace virtuel complexe. En effet, les résultats de la recherche montrent une influence positive de la 3D interactive sur la formation d’une compréhension spatiale des environnements en mode d’exploration actif. Alors qu’en mode d’exploration passif, il s’est avéré que les esquisses comportaient plus d’erreurs dans la représentation des espaces.This research is part of the general framework of real time 3D interaction as a tool for representation, aided design and communication of design ideas. A factor, interaction and more precisely, navigation in a non immersive 3D Virtual Environment (VE), is the research subject. Using an experimental approach, the influence of real time 3D interaction on the acquisition of spatial knowledge is demonstrated, through observation of exploration modes in a complex virtual space. The research results stress a positive influence on spatial understanding through 3D interaction of visited environments during an active exploration. However, during passive exploration mode, the results revealed sketches with more spatial representations errors

Étude de l'activité des apprenants dans un environnement immersif de réalité virtuelle conçu pour l'apprentissage

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal

Une nouvelle approche d'aide à la conception par ordinateur en architecture basée sur la modélisation d'opérateurs sémantiques et la création de maquettes procédurales

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal

Les piliers perceptuels du cinéma d’animation

Toute discipline devrait reposer sur des bases théoriques solides ; mais ce n’est pas nécessairement le cas des études en animation. Au mieux, la pratique est encadrée par douze « principes » d’animation codifiés dans The Illusion of Life (1985) par deux animateurs de Disney, Ollie Johnson et Frank Thomas. Parmi ces principes, certains s’appliquent au cinéma en général ou sont techniques ; alors que d’autres visent l’essentiel artistique de l’animation : comment produire des mouvements fluides, expressifs et crédibles. Les principes sont utilisés parce qu’ils fonctionnent ; mais personne du domaine n’a tenté de déterminer les mécanismes perceptifs qui expliqueraient pourquoi ils fonctionnent. Pire, la seule « théorie » généralement acceptée par le milieu prétend toujours que la « persistance rétinienne » explique la perception de mouvement au cinéma; et cette théorie a été démontrée fausse, il y a plus de quarante ans. Le premier objectif de cette thèse est d’identifier et de décrire les phénomènes perceptifs sur lesquels l’art de l’animation repose ; et, deuxièmement, de structurer ces connaissances avec de nouveaux concepts qui seront utiles sur le plan pratique, théorique et pédagogique. Cette thèse se veut transdisciplinaire et mobilise un ensemble important de connaissances hétéroclites, traitantà la fois de la vision et du cinéma. Le premier chapitre donne un aperçu des grandes théories psychologiques et cinématographiques auxquelles nous nous référerons. Ensuite, les concepts psychophysiques et anatomiques élémentaires de la vision seront décrits au chapitre 2. Le chapitre 3 vise à démystifier la « théorie » de la persistance visuelle. Nous rappelons que l’œil et la rétine se bornent à transmettre une suite d’images au cortex qui utilise une série de procédés pour percevoir le mouvement. Au chapitre 4, nous étudierons deux types de mouvements animés (mouvement apparent de longue portée et de courte portée) et présenterons les axiomes qui les gouvernent. Le chapitre 5 amorce la deuxième partie de la thèse où nous faisons le lien entre les mécanismes de la vision et les principes d’animation de Disney. Nous présentons un modèle de notre invention qui distingue une hiérarchie de cinq paliers perceptuels en animation : 1) le mouvement apparent (décrit précédemment) ; 2) le mouvement inanimé ; 3) le mouvement animé ; 4) le mouvement émouvant (c’est-à-dire les émotions et performances) ; et 5) le monde (Umwelt) animé. Ensuite, nous examinons quelques autres « principes » qui visent à maximiser la qualité visuelle d’une animation, en particulier : la cadence, le tempo, et le principe de l’étirement et de la compression. Poursuivant dans cette voie, le chapitre 6 explore la question : « à quel degré une animation doit-elle être réaliste pour fonctionner ? ». D’abord, nous explorerons le rôle de l’exagération (principe no 10), typique des cartoons ; puis les différences fondamentales entre un mouvement « animé » effectué par une entité vivante, et les mouvements passifs associés aux objets « inanimés ». Il se trouve qu’une expérience positive repose sur une harmonisation perceptive des différents éléments d’un film en portant une attention particulière à l’apparence des yeux des personnages, car des divergences de style peuvent provoquer le phénomène de la « vallée de l’étrangeté ». Enfin, au dernier chapitre, nous proposons quatre nouveaux concepts pratiques pour guider les animateurs à créer des animations et des univers expressifs et convaincants. Ces derniers sont : 1) la molette de l’exagération, 2) la pyramide de l’exagération, 3) la cape de la crédibilité et 4) l’Umwelt animé. Nous terminons la thèse en suggérant qu’il n’est plus suffisant pour l’animation de suivre des principes pratiques sans vraiment les comprendre. Il est grand temps que l’animation, à la fois comme art et comme champ d’études, s’intéresse aux principes et illusions qui l’animent

Un diagnostic pour enseigner les sciences à l'université

Dans cette étude, nous présentons un questionnaire diagnostic auquel ont participé 192 étudiants de première année universitaire, inscrits dans des filières scientifiques différentes : sciences physiques, sciences géographiques, sciences géologiques, sciences biologiques et médecine vétérinaire. Ce questionnaire, présenté aux étudiants en février 2021, est composé de quatre tests : le premier permet de mesurer le niveau d’abstraction des étudiants ; le second sonde la pensée formelle ; le troisième récolte des conceptions premières en sciences physiques et le quatrième s’intéresse à la psychologie cognitive. Les résultats sont analysés et présentés selon la filière, le genre et l’ancienneté académique (primo-arrivant ou redoublant) des étudiants. En s’appuyant sur les recherches menées par Piaget, une cartographie du niveau cognitif atteint par les étudiants est également établie. Nous constatons la récurrence de certaines difficultés