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Gegenstand dieser Dissertation ist die Entwicklung von effizienten Verfahren zur Visualisierung und Inspektion der Geometrie von Partikelmischungen. Um das Verhalten der Simulation für die Partikelmischung besser zu verstehen und zu überwachen, sollten nicht nur die Partikel selbst, sondern auch spezielle von den Partikeln gebildete Bereiche, die den Simulationsfortschritt und die räumliche Verteilung von Hotspots anzeigen können, visualisiert werden können. Dies sollte auch bei großen Packungen mit Millionen von Partikeln zumindest mit einer interaktiven Darstellungsgeschwindigkeit möglich sein. . Da die Simulation auf der Grafikkarte (GPU) durchgeführt wird, sollten die Visualisierungstechniken die Daten des GPU-Speichers vollständig nutzen. Um die Qualität von trockenen Partikelmischungen wie Beton zu verbessern, wurde der Korngrößenverteilung große Aufmerksamkeit gewidmet, die die Raumfüllungsrate hauptsächlich beeinflusst und daher zwei der wichtigsten Eigenschaften des Betons bestimmt: die strukturelle Robustheit und die Haltbarkeit. Anhand der Korngrößenverteilung kann die Raumfüllungsrate durch Computersimulationen bestimmt werden, die analytischen Ansätzen in der Praxis wegen der breiten Größenverteilung der Partikel oft überlegen sind. Eine der weit verbreiteten Simulationsmethoden ist das Collective Rearrangement, bei dem die Partikel zunächst an zufälligen Positionen innerhalb eines Behälters platziert werden. Später werden Überlappungen zwischen Partikeln aufgelöst, indem überlappende Partikel voneinander weggedrückt werden. Durch geschickte Anpassung der Behältergröße während der Simulation, kann die Collective Rearrangement-Methode am Ende eine ziemlich dichte Partikelpackung generieren. Es ist jedoch sehr schwierig, den gesamten Simulationsprozess ohne ein interaktives Visualisierungstool zu optimieren oder dort Fehler zu finden. Ausgehend von der etablierten rasterisierungsbasierten Methode zum Darstellen einer großen Menge von Kugeln, bietet diese Dissertation zunächst schnelle und pixelgenaue Methoden zur neuartigen Visualisierung der Überlappungen und Freiräume zwischen kugelförmigen Partikeln innerhalb eines Behälters.. Die auf Rasterisierung basierenden Verfahren funktionieren gut für kleinere Partikelpackungen bis ca. eine Million Kugeln. Bei größeren Packungen entstehen Probleme durch die lineare Laufzeit und den Speicherverbrauch. Zur Lösung dieses Problems werden neue Methoden mit Hilfe von Raytracing zusammen mit zwei neuen Arten von Bounding-Volume-Hierarchien (BVHs) bereitgestellt. Diese können den Raytracing-Prozess deutlich beschleunigen --- die erste kann die vorhandene Datenstruktur für die Simulation wiederverwenden und die zweite ist speichereffizienter. Beide BVHs nutzen die Idee des Loose Octree und sind die ersten ihrer Art, die die Größe von Primitiven für interaktives Raytracing mit häufig aktualisierten Beschleunigungsdatenstrukturen berücksichtigen. Darüber hinaus können die Visualisierungstechniken in dieser Dissertation auch angepasst werden, um Eigenschaften wie das Volumen bestimmter Bereiche zu berechnen. All diese Visualisierungstechniken werden dann auf den Fall nicht-sphärischer Partikel erweitert, bei denen ein nicht-sphärisches Partikel durch ein starres System von Kugeln angenähert wird, um die vorhandene kugelbasierte Simulation wiederverwenden zu können. Dazu wird auch eine neue GPU-basierte Methode zum effizienten Füllen eines nicht-kugelförmigen Partikels mit polydispersen überlappenden Kugeln vorgestellt, so dass ein Partikel mit weniger Kugeln gefüllt werden kann, ohne die Raumfüllungsrate zu beeinträchtigen. Dies erleichtert sowohl die Simulation als auch die Visualisierung. Basierend auf den Arbeiten in dieser Dissertation können ausgefeiltere Algorithmen entwickelt werden, um großskalige nicht-sphärische Partikelmischungen effizienter zu visualisieren. Weiterhin kann in Zukunft Hardware-Raytracing neuerer Grafikkarten anstelle des in dieser Dissertation eingesetzten Software-Raytracing verwendet werden. Die neuen Techniken können auch als Grundlage für die interaktive Visualisierung anderer partikelbasierter Simulationen verwendet werden, bei denen spezielle Bereiche wie Freiräume oder Überlappungen zwischen Partikeln relevant sind., The aim of this dissertation is to find efficient techniques for visualizing and inspecting the geometry of particle packings. Simulations of such packings are used e.g. in material sciences to predict properties of granular materials. To better understand and supervise the behavior of these simulations, not only the particles themselves but also special areas formed by the particles that can show the progress of the simulation and spatial distribution of hot spots, should be visualized. This should be possible with a frame rate that allows interaction even for large scale packings with millions of particles. Moreover, given the simulation is conducted in the GPU, the visualization techniques should take full use of the data in the GPU memory. To improve the performance of granular materials like concrete, considerable attention has been paid to the particle size distribution, which is the main determinant for the space filling rate and therefore affects two of the most important properties of the concrete: the structural robustness and the durability. Given the particle size distribution, the space filling rate can be determined by computer simulations, which are often superior to analytical approaches due to irregularities of particles and the wide range of size distribution in practice. One of the widely adopted simulation methods is the collective rearrangement, for which particles are first placed at random positions inside a container, later overlaps between particles will be resolved by letting overlapped particles push away from each other to fill empty space in the container. By cleverly adjusting the size of the container according to the process of the simulation, the collective rearrangement method could get a pretty dense particle packing in the end. However, it is very hard to fine-tune or debug the whole simulation process without an interactive visualization tool. Starting from the well-established rasterization-based method to render spheres, this dissertation first provides new fast and pixel-accurate methods to visualize the overlaps and free spaces between spherical particles inside a container. The rasterization-based techniques perform well for small scale particle packings but deteriorate for large scale packings due to the large memory requirements that are hard to be approximated correctly in advance. To address this problem, new methods based on ray tracing are provided along with two new kinds of bounding volume hierarchies (BVHs) to accelerate the ray tracing process --- the first one can reuse the existing data structure for simulation and the second one is more memory efficient. Both BVHs utilize the idea of loose octree and are the first of their kind to consider the size of primitives for interactive ray tracing with frequently updated acceleration structures. Moreover, the visualization techniques provided in this dissertation can also be adjusted to calculate properties such as volumes of the specific areas. All these visualization techniques are then extended to non-spherical particles, where a non-spherical particle is approximated by a rigid system of spheres to reuse the existing simulation. To this end a new GPU-based method is presented to fill a non-spherical particle with polydisperse possibly overlapping spheres efficiently, so that a particle can be filled with fewer spheres without sacrificing the space filling rate. This eases both simulation and visualization. Based on approaches presented in this dissertation, more sophisticated algorithms can be developed to visualize large scale non-spherical particle mixtures more efficiently. Besides, one can try to exploit the hardware ray tracing of more recent graphic cards instead of maintaining the software ray tracing as in this dissertation. The new techniques can also become the basis for interactively visualizing other particle-based simulations, where special areas such as free space or overlaps between particles are of interest.

The AnyBody Modeling System™ (AMS) is a musculoskeletal software simulation solution using inverse dynamics analysis. It enables the determination of muscle and joint forces for a given bodily motion. The recording of the individual movement and the transfer into the AMS is a complex and protracted process. Researches indicated that the contactless, visual Leap Motion Controller (LMC) provides clinically meaningful motion data for hand tracking. Therefore, the aim of this study was to integrate the LMC hand motion data into the AMS in order to improve the process of recording a hand movement. A Python-based interface between the LMC and the AMS, termed ROSE Motion, was developed. This solution records and saves the data of the movement as Biovision Hierarchy (BVH) data and AnyScript vector files that are imported into the AMS simulation. Setting simulation parameters, initiating the calculation automatically, and fetching results is implemented by using the AnyPyTools library from AnyBody. The proposed tool offers a rapid and easy-to-use recording solution for elbow, hand, and finger movements. Features include animation, cutting/editing, exporting the motion, and remote controlling the AMS for the analysis and presentation of musculoskeletal simulation results. Comparing the motion tracking results with previous studies, covering problems when using the LMC limit the correctness of the motion data. However, fast experimental setup and intuitive and rapid motion data editing strengthen the use of marker less systems as the herein presented compared to marker based motion capturing., publishedVersion

This work focuses on the use of sequence alignment algorithms as validation of the results obtained in the serialization of tridimensional body using BVH file, from obtained a sequence 3D to the symbology necessary for the validation that represents the data obtained in the Pattern Recognition and Intelligent Systems Laboratory (PRIS-Lab). The procedure use steradians as the method to obtain the symbology for the sequence for the Needleman Wunsch algorithm for alignment sequence, for validation the alignment algorithm score is used. Este trabajo se enfoca en el uso de algoritmos de alineamiento de secuencias como la validación de los resultados obtenidos de la serialización de cuerpos tridimensionales utilizando archivos BVH, desde obtener una secuencia 3D hasta la simbología necesaria para la validación de los datos obtenidos en el Laboratorio de Reconocimiento de Patrones y Sistemas Inteligentes (PRIS-Lab). El procedimiento utiliza esteroreadianes como el método para la obtención de la simbología necesaria para utilizar el algoritmo Needleman Wunsch para las secuencias, y como métrica de validación se utiliza el resultado numérico del algoritmo.

Strålföljning är en rendering teknik som använts för icke realtid rendering men har med hjälp av accelerationsstrukturer och GPUer lyckats uppnå rendering i realtid. För att använda strålföljning i spel eller dynamiska scener behövs accelerationsstrukturerna byggas om i realtid på grund av detta har denna undersökning valt att utföra en komparativstudie där accelerationsstrukturerna Boundary Volume Hierachy (BVH) och K-dimensional tree (KD-träd) undersöks angående konstruktionstider på GPUn. Undersökning gjordes via skapandet av olika scener som med hjälp av en brusfunktion, även en BVH och en KD-träd lösning implementerades baserat på Lauterbach et al (2009) och Li et al (2017) respektive. För att testa strukturerna implementerades en strålföljnings algoritm baserad på Whitted (1980). Resultaten visar att BVH konstruerar upp sin struktur snabbare än KD-träd i alla scener. Som framtida arbeten vore det intressant att ytterligare undersöka andra algoritmer samt att jämföra algoritmerna i spel scener.

Ray Tracing sebagai algoritma rendering yang menghasilkan citra realistis memiliki beberapa kekurangan. Salah satu di antaranya adalah perhitungan persilangan ray-object pada tiap pixel yang memakan 75% waktu dari keseluruhan proses rendering. Penelitian ini menerapkan metode yang diharapkan dapat mempersingkat proses perhitungan persilangan ray-object dengan membangun struktur data berupa binary tree. Tree yang dibangun sering juga disebut sebagai Bounding Volume Hierarchy (BVH) di mana masing-masing node-nya adalah sebuah container. Struktur data tersebut akan dibangun dengan metode Approximate Agglomerative Clustering (AAC) yang merupakan metode bottom-up clustering dengan top-down preprocessing. Metode AAC dengan parameter yang baik dapat meningkatkan performa Ray Tracing. Metode-metode yang diterapkan sangat mudah diparalelkan sehingga performa algoritma meningkat jika dijalankan pada lingkungan paralel. Hasil uji coba menunjukkan peningkatan kecepatan hingga 3 kali lipat dibandingkan tanpa menerapkan paralelisme. Pada hasil uji coba, juga didapatkan dua jenis parameter yang masing-masing memiliki karakteristik tersendiri (6= cepat, 12= kualitas baik).

Simultaneous BVH traversal, as a dynamic task of pair-wise proximity tests, poses several challenges in terms of parallelization using GPUs. It is a highly dynamic and data-dependent problem which can induce control-flow divergence and inefficient data-access patterns. We present a simple solution using the bulk-synchronous parallel model to ensure a uniform mode of execution, and balanced workloads across GPU threads. The method is easy to implement, fast and operates entirely on the GPU by relying on a topology-centred work expansion scheme to ensure large concurrent workloads. We demonstrate speedups of upto 7.1x over the widely used "streams" model for GPU based parallel collision detection.

Après la phase préparatoire de 2016 et parallèlement au travail poursuivi au Mans, à Angers et à La Flèche de recensement et de description pour la campagne de numérisation qui se déroulera en 2018 à la médiathèque Toussaint d’Angers, les partenaires du projet « Bibliothèques Humanistes Ligériennes » ont mis en œuvre deux actions majeures en 2017, in situ à la médiathèque Louis-Aragon du Mans : une campagne de numérisation de juillet à août 2017 et dont les traitement sont en cours en vue de la mise en ligne en 2018 ; une école d’été internationale "Bibliotheca Digitalis".

Bibliotheca, Libreria, Bibliotheque… Un siècle après l’invention de l’imprimerie à caractère mobile en métal, apparaissent en Europe plusieurs livres qui portent le titre polysémique Bibliotheca, non seulement en latin, mais aussi en plusieurs langues vernaculaires. Ces ouvrages de référence en bibliographie, en philologie ou en histoire naturelle mettent à la disposition d’un public élargi une somme de connaissances rassemblées, souvent dans une structure normalisée.Si l’ensemble des renseignements contenu dans ces ouvrages témoigne de l’état du savoir en transition entre le Moyen Âge et les Temps modernes, chaque unité de savoir prépare une matière pour un nouveau cadre des connaissances encyclopédiques. Au-delà de l’information qu’ils véhiculent à grande échelle, ils reflètent en filigrane l’évolution des conditions matérielle, culturelle, politique, ou sociale en mutation et cherchent une nouvelle organisation. En outre, leurs paratextes, leurs notices ou leurs illustrations nous apprennent qu’ils sont souvent le fruit de la collecte d’information à partir de sources diverses ou auprès de nombreux collaborateurs, quelquefois de l’Europe entière. Grâce au développement des moyens de communication, la constitution de cette somme d’information en fait une œuvre collective.Au cours de cette journée organisée dans le cadre du programme de recherche "Bibliothèques Virtuelles Humanistes", seront étudiés quelques ouvrages de référence tels que Gessner, Doni, Belleforest, La Croix du Maine ou Du Verdier pour y voir l’une des manifestations de l’augmentation exponentielle de l’information, suivre l’élaboration de sa gestion et enfin reconstituer des réseaux de communication qui permettent un travail collaboratif.; International audience

Bibliotheca, Libreria, Bibliotheque… Un siècle après l’invention de l’imprimerie à caractère mobile en métal, apparaissent en Europe plusieurs livres qui portent le titre polysémique Bibliotheca, non seulement en latin, mais aussi en plusieurs langues vernaculaires. Ces ouvrages de référence en bibliographie, en philologie ou en histoire naturelle mettent à la disposition d’un public élargi une somme de connaissances rassemblées, souvent dans une structure normalisée.Si l’ensemble des renseignements contenu dans ces ouvrages témoigne de l’état du savoir en transition entre le Moyen Âge et les Temps modernes, chaque unité de savoir prépare une matière pour un nouveau cadre des connaissances encyclopédiques. Au-delà de l’information qu’ils véhiculent à grande échelle, ils reflètent en filigrane l’évolution des conditions matérielle, culturelle, politique, ou sociale en mutation et cherchent une nouvelle organisation. En outre, leurs paratextes, leurs notices ou leurs illustrations nous apprennent qu’ils sont souvent le fruit de la collecte d’information à partir de sources diverses ou auprès de nombreux collaborateurs, quelquefois de l’Europe entière. Grâce au développement des moyens de communication, la constitution de cette somme d’information en fait une œuvre collective.; International audience; Au cours de cette journée organisée dans le cadre du programme de recherche "Bibliothèques Virtuelles Humanistes", seront étudiés quelques ouvrages de référence tels que Gessner, Doni, Belleforest, La Croix du Maine ou Du Verdier pour y voir l’une des manifestations de l’augmentation exponentielle de l’information, suivre l’élaboration de sa gestion et enfin reconstituer des réseaux de communication qui permettent un travail collaboratif. Aussi, l’étude attentive de leurs sources et de leurs méthodes et l’examen critique de leur cohérence par rapport à la réalité qu’ils entendent décrire, permettront-ils de tracer le processus de constitution du nouvel ordre du savoir et sa conséquence historique séculaire.Ce sera là aussi une occasion pour l’équipe BVH de présenter la méthode, les premiers résultats et les perspectives du projet Biblissima "Bibliotheques françoises" de La Croix du Maine et de Du Verdier . Depuis septembre 2016 sont accessibles sur le site web dédié bibfr.bvh.univ-tours.fr, l’édition numérique de La Croix du Maine et la base de données associée référençant tous les noms de personnes et les unités bibliographiques des six premières lettres, indexés et alignés avec les répertoires d’autorités.

Annoncée à l’occasion de l’assemblée générale du programme BVH en novembre dernier, la mise en ligne de la plateforme ReNumAr (Ressources Numériques pour l’édition des Archives de la Renaissance : http://renumar.univ-tours.fr/) intègre dorénavant l’intégralité des données qui constituaient la base « De Minute en minute » hébergée depuis dix ans sur le site des BVH. Aujourd’hui, c’est avec une certaine émotion que la redirection vers cette plateforme dédiée est désormais réalisée.

En 2017, les partenaires du projet « Bibliothèques humanistes ligériennes » (BHLi, Equipex Biblissima) ont poursuivi les investigations et ont mis en œuvre la numérisation et les traitements en vue de la mise en ligne de la première partie du corpus des BHLi courant 2018. La campagne de numérisation s’est tenue in situ à la Médiathèque Louis-Aragon du Mans, de Mai à Août 2017 : soit 152 pièces numérisées, réparties en 62 volumes, dont 21 recueils factices, pour un total de 20 127 vues (éléments de reliures, pages de garde et vues de contrôle – mires, chartes colorimétriques, échelles – inclus). Vous en retrouverez ici la liste complète et détaillée (classement par établissement puis par cote).

2016 a été une année prolifique pour le signalement des incunables de France : six catalogues informatisés et un nouveau catalogue paru, un record ! Qu’en est-t-il pour 2017 ? Annoncé en 2017, le CRI consacré à la Franche-Comté, paraîtra en 2018. Commencée en 2013, la première vague de rétroconversion s’est clôturée avec le traitement des CRI I (Champagne-Ardenne, paru en 1979 et riche de 1 526 entrées) et II (Languedoc-Roussillon, 507 éditions). Il ne restait plus qu’à traiter les caractères spéciaux manquants pour que nos notices soient complètes.

Un premier lot d’ouvrages numérisés à l’occasion de la campagne du Mans – menée dans le cadre du projet partenarial Biblissima « Bibliothèques Humanistes Ligériennes » – est désormais consultable en ligne sur le site BVH (24 titres).

Bibliotheca, Libreria, Bibliotheque… Un siècle après l’invention de l’imprimerie à caractère mobile en métal, apparaissent en Europe plusieurs livres qui portent le titre polysémique Bibliotheca, non seulement en latin, mais aussi en plusieurs langues vernaculaires. Ces ouvrages de référence en bibliographie, en philologie ou en histoire naturelle mettent à la disposition d’un public élargi une somme de connaissances rassemblées, souvent dans une structure normalisée.Si l’ensemble des renseignements contenu dans ces ouvrages témoigne de l’état du savoir en transition entre le Moyen Âge et les Temps modernes, chaque unité de savoir prépare une matière pour un nouveau cadre des connaissances encyclopédiques. Au-delà de l’information qu’ils véhiculent à grande échelle, ils reflètent en filigrane l’évolution des conditions matérielle, culturelle, politique, ou sociale en mutation et cherchent une nouvelle organisation. En outre, leurs paratextes, leurs notices ou leurs illustrations nous apprennent qu’ils sont souvent le fruit de la collecte d’information à partir de sources diverses ou auprès de nombreux collaborateurs, quelquefois de l’Europe entière. Grâce au développement des moyens de communication, la constitution de cette somme d’information en fait une œuvre collective.Au cours de cette journée organisée dans le cadre du programme de recherche "Bibliothèques Virtuelles Humanistes", seront étudiés quelques ouvrages de référence tels que Gessner, Doni, Belleforest, La Croix du Maine ou Du Verdier pour y voir l’une des manifestations de l’augmentation exponentielle de l’information, suivre l’élaboration de sa gestion et enfin reconstituer des réseaux de communication qui permettent un travail collaboratif.; International audience

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Avec la participation d'Alain Legros (chercheur associé au CESR); International audience

Avec la participation d'Alain Legros (chercheur associé au CESR); International audience

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