GENESIS, un environnement pour la création musicale à l'aide de modèles physiques particulaires

In the context of Computer Music, physical modeling is usually viewed as an approach to sound synthesis which offers particularly interesting sounds and dynamic behaviors. This is a reducing point of view, since the physical modeling allows also to work at the macro-structural level of the musical composition. Additionally, there is a lack of tools enabling musicians (composers) to embrace physical modeling (the design of their own models) as part of their to processes.GENESIS is an environment for creating music by means of CORDIS-ANIMA mass-interaction models. In GENESIS, physical models (or 'objects') can be fully considered as the basic symbols of a whole new musical language. The user will develop a new conceptual approach, an "intuitive physical thought”.As a first step, we expose the specificities of the approach compared with others for creating music with computers. The working processes we want to support are described. Finally, we present the features and interfaces we designed in order to allow and help theses processes.Les 'modèles physiques' sont de plus en plus utilisés en Informatique Musicale. Ils sont souvent envisagés comme de nouveaux modèles de synthèse de son venant étendre les techniques plus traditionnelles. C'est une position réductrice dans la mesure où ils permettent aussi d’aborder la création de la macro-structure musicale. De plus, le musicien est rarement invité à s’emparer de la modélisation physique elle-même – de la réalisation de ses propres modèles – dans le cadre de ses processus de création.L'environnement informatique GENESIS basé sur les modèles particulaires (ou masses-interactions) CORDIS-ANIMA fait des modèles physiques un véritable langage d'écriture musicale, dont les symboles sont des objets physiques virtuels. Avec lui, l'utilisateur est invité à développer une démarche conceptuelle nouvelle, une « pensée physique » intuitive.Dans un premier temps l'approche est caractérisée en regard d'autres démarches de création avec l'ordinateur, puis les processus de création attenants sont spécifiés.Dans un second temps, on introduit les fonctionnalités et l’ergonomie qui permettent et soutiennent ces processus et on présente leur mise en œuvre au sein de l’environnement complet pour la création musicale GENESIS

Informatique et culture scientifique du numérique

National audienceCe document transcrit les MOOC réalisés par le Learning Lab Inria, avec le soutien du Ministère de l’éducation nationale et de la jeunesse, en partenariat avec le projet Class ́Code et l’Université Côte d’Azur.Cette première version reprend et remet en forme les contenus des MOOC, notamment en transcrivant les propos oraux des différents intervenants issus des supports multimédias, et en adaptant les contenus à un média textuel. Les apports supplémentaires concernent modestement la partie surles logiciels libres et celle sur le son et la musique. En l’état, il manque encore un chapitre sur les implications et applications de l’informatique (bioinformatique, médecine, arts, etc.) et un autre sur l’architecture des ordinateurs et des réseaux. Cependant, le taux de recouvrement n’est pas nul car ces sujets sont également abordés dans d’autres sections du manuel. Toutefois, le manuel reste exploitable comme tel et sera enrichi et amélioré dans des versions suivantes

Des typologies mécaniques à l'expérience esthétique : fonctions et mutations du genre dans le jeu vidéo

Cette thèse examine en profondeur la nature et l’application du concept de genre en jeu vidéo. Elle se divise en trois parties. La première fait l’inventaire des théories des genres en littérature et en études cinématographiques. Les propriétés essentielles du genre comme concept sont identifiées : il s’agit d’une catégorisation intuitive et irraisonnée, de nature discursive, qui découle d’un consensus culturel commun plutôt que de systèmes théoriques, et qui repose sur les notions de tradition, d’innovation et d’hybridité. Dans la deuxième partie, ces constats sont appliqués au cas du genre vidéoludique. Quelques typologies sont décortiquées pour montrer l’impossibilité d’une classification autoritaire. Un modèle du développement des genres est avancé, lequel s’appuie sur trois modalités : l’imitation, la réitération et l’innovation. Par l’examen de l’histoire du genre du first-person shooter, la conception traditionnelle du genre vidéoludique basée sur des mécanismes formels est remplacée par une nouvelle définition centrée sur l’expérience du joueur. La troisième partie développe l’expérience comme concept théorique et la place au centre d’une nouvelle conception du genre, la pragmatique des effets génériques. Dans cette optique, tout objet est une suite d’amorces génériques, d’effets en puissance qui peuvent se réaliser pourvu que le joueur dispose des compétences génériques nécessaires pour les reconnaître. Cette nouvelle approche est démontrée à travers une étude approfondie d’un genre vidéoludique : le survival horror. Cette étude de cas témoigne de l’applicabilité plus large de la pragmatique des effets génériques, et de la récursivité des questions de genre entre le jeu vidéo, la littérature et le cinéma.This thesis provides an in-depth examination of the nature and application of the concept of genre for the video game. It is divided in three parts. Part one features an overview of genre theory in literature and film studies. The essential properties of genre as a concept are identified: it is an intuitive and “thumbnail” classification method, discursive rather than systemic in nature, and that owes its existence to a common cultural consensus rather than theoretical divisions. More importantly, the notions of tradition, innovation and hybridity are found to be central to genre. In part two, these findings are applied to the case of video game genre. A few typologies are examined to show that authoritative classifications are impossible. A model of the development of genres is laid out, based on three modalities: imitation, reiteration and innovation. By studying the history of the first-person shooter, the traditional conception of genre being based on formal mechanics is replaced by a new definition centered on player experience. Part three details experience as a theoretical concept and places it at the center of a new conception of genre, the pragmatics of generic effects. In this view, any object is a matrix of generic anchors bound to become generic effects, provided the player possesses the generic competences required to recognize them. This new approach is demonstrated through an examination of the survival-horror videogame genre. This case study showcases the potential of the pragmatics of generic effects for other fields, and provides a testimony for the recursion of the questions of genre between the video game, literature, and film

Simulation de champs sonores de haute qualité pour des applications graphiques interactives

This work is aimed at simulating high quality sound fields for interactive 3D graphics applications. We focused our efforts on three main problems: interactive calculation of sound occlusion by obstacles, integration of sound simulation in an interactive 3D animation system and adaptive simulation of sound reflections in reverberant environments.We first present an original method that allows for approximating the effects of obstacles on sound waves propagation. This qualitative method is based on the occlusion of the first Fresnel ellipsoids. We make advantage of the use of 3D graphics hardware to achieve interactive computation rates of the attenuation between a point source and a point receiver in general environments. A more quantitative method based on the Fresnel-Kirchhoff theory of diffraction is also described. Then, we describe an interactive system for integrated sound and graphics rendering in the context of computer animation or virtual reality. This system integrates the previous interactive occlusion rendering technique.We will show how other effects such as sound specular reflections and Doppler shifting are also taken into account. Eventually, we introduce a new adaptive simulation technique based on a hierarchical radiosity-like approach as used in lighting simulations. It allows for taking into account global specular and diffuse reflections in the context of time-varying energy exchanges. The obtained solution is independent of the listening position which makes the approach well suited to walkthrough applications.Moreover, the complexity of the process can be tuned to reach more quantitative results, making it usable for roomacoustic quality prediction. These three contributions may allow to design a complete simulation system for rendering a virtual sound scene which could be used in a wide range of applications. These applications, however, do not limit to acoustic simulations but can also be extended to study radiowave propagation in the context of mobile communications or wireless networks.Ce travail porte sur la simulation de champs sonores de haute qualité pour des applications graphiques interactives. Dans ce cadre, nous nous sommes intéressé à trois problèmes : le calcul interactif des effets de l'occultation des ondes sonores par des obstacles, l'intégration du son dans un système d'animation et de réalité virtuelle et la simulation adaptative des réflections du son dans des environnements réverbérants. Nous présentons une méthode originale permettant d'approcher les effets des obstacles sur la propagation des ondes sonores. Cette méthode qualitative est fondée sur le calcul de l'obstruction des premiers ellipsoïdes de Fresnel. Pour cela nous utilisons le rendu câblé des cartes graphiques spécialisées pour effectuer un calcul interactif entre une source et un récepteur ponctuels dans des environnements généraux. Une extension plus quantitative, basée sur la théorie de Fresnel-Kirchhoff est également décrite. Nous décrivons également un système interactif de simulation acoustique. Il permet le rendu synchronisé du son et de l'image dans le cadre d'applications d'animation de synthèse et de réalité virtuelle. Nous y avons intégré notre approche de traitement des occultations sonores. Nous présentons comment d'autres effets, comme les réflections spéculaires du son ou l'effet Doppler sont également pris en compte. Enfin, nous introduisons une technique originale de simulation adaptative fondée sur un formalisme proche de la radiosité hiérarchique utilisée en synthèse d'images. Elle permet de prendre en compte efficacement des réflections globales spéculaires et diffuses dans le cadre d'échanges énergétiques dépendants du temps. La solution obtenue est indépendante du point d'écoute et ouvre la porte à des applications de parcours interactifs de l'environnement virtuel. En outre, la complexité du processus peut être contrôlée, permettant des applications plus quantitatives, comme la prévision des qualités acoustiques de lieux d'écoute. Ces trois contributions peuvent permettre de réaliser un système de simulation complet d'une scène sonore virtuelle pouvant être utilisé dans une variété d'applications. Celles-ci ne se limitent toutefois pas à l'acoustique, mais peuvent être étendues à la simulation de propagation d'ondes radioélectriques pour la téléphonie mobile ou les réseaux sans fils

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

Pour qui l'eau ? Les contrastes spatio-temporels des discours sur le Rhône (France) et le Sacramento (Etats-Unis)

A given society’s relationship with water is contextual, based on individual and public perceptions. This research investigated how public perception has been shaped by different stakeholders in two different river systems. To do so, we compared the trajectories of the Rhône River (France) and the Sacramento River (United States) by combining field observations with a principal dataset of 5,985 newspaper articles. Because the definition of social problems occurs within public arenas, this retrospective study of newspaper coverage allowed us to evaluate exogenous and endogenous discontinuities, static and dynamic constraints, and environmental and social trajectories. Media coverage was analyzed using content, quotation, and textual data analysis as well as GIS. Conflict between values entails interaction between different arenas, mobilizes spokespeople, and consolidates power relations. The Advocacy Coalition Framework promotes the hybridization between bottom-up and top-down policies and legitimizes different processes of discussion and problem-solving. Dialog between stakeholders exists in space and time between here and elsewhere, present and past, and risk and disasters. These temporal factors were addressed with a synchronic study. During the twentieth century, the Rhône River and the Sacramento River have undergone a great number of changes, primarily due to different decisions made at the national level. Nevertheless in both basins, advocacy coalitions have been key sources of political changes for thirty years: they share a set of beliefs and act in concert to address local concerns in water policy. Finally, a more detailed case study is presented for the Rhône basin, where French law and scientific knowledge require integrated river basin management. The Rhône case study demonstrates the spatial and temporal variability of opinions, debates, and discourses about water, which often embody tensions because of conflicting demandsLes relations entre eau et sociétés se comprennent en contexte et reposent sur des représentations. Les discours permettent de cerner leurs évolutions, notamment à travers des jeux d’acteurs. Les trajectoires du Rhône en France sont éclairées par celles du Sacramento aux Etats-Unis. Les observations au bord de ces fleuves sont mises en perspective au moyen de l’analyse d’un corpus principal de 5 985 articles de presse écrite. Les traitements mêlent approche quantitative et qualitative, inductive et déductive, en croisant analyse de contenu, analyse de données textuelles, représentation cartographique et étude de citations. Ce corpus offre un regard rétrospectif pour appréhender des discontinuités exogènes et endogènes, des contraintes statiques et dynamiques et des trajectoires. Les luttes définitionnelles autour d’un problème social entraînent des interactions entre différentes arènes, mettant au premier plan des porte-paroles et des logiques de pouvoir. Le cadre conceptuel de l’Advocacy Coalition Framework permet de mieux comprendre les hybridations, combinant politiques ascendante et descendante, ainsi que les processus de légitimation des discours. Différents espaces-temps s’inscrivent dans une dialogique entre ici et ailleurs, aujourd’hui et hier, risque et catastrophe. L’étude diachronique est couplée à une approche synchronique. Lors du XXème siècle, le Rhône et le Sacramento sont le fruit d’arbitrages souvent portés par l’Etat. Or, depuis une trentaine d’années, des coalitions de cause sont prêtes à se mobiliser pour que les représentations locales de l’eau soient prises en compte. Si les textes juridiques et les travaux scientifiques français invitent à une potentielle gestion intégrée à l’échelle d’un fleuve, l’exemple rhodanien montre la variabilité spatio-temporelle des représentations de l’eau et des problèmes identifiés, ce qui peut générer des tensions et rendre les compromis complexes