Simulation et rendu de fluide en synthèse d’images

Sujets de thèse

Intitulé de la thèse
Simulation et rendu de fluide en synthèse d’images
Publication du sujet sur le site de l’ABG : OUI
Nature du financement : Financement institutionnel, Contrat Doctoral, Financement régional, Contrats université sur projets,)
Spécialité de doctorat : Informatique et Applications

Lieu de travail
XLIM-SIC, Poitiers
Laboratoire d’accueil : XLIM/SIC

Introduction
La simulation de fluide vise à reconstituer le comportement physique d’un fluide tant au niveau dynamique que visuel. De nombreuses approches ont été proposées en synthèse d’images afin d’obtenir des résultats convoquant et ont donné lieu à des solutions commerciales permettant d’enrichir les possibilités conceptuelles des infographistes. Cependant, la plupart de ces méthodes ne simulent que des écoulements simples, ce qui limite actuellement les possibilités de ces outils. A titre d’exemple, aucune méthode ne permet à ce jour de simuler des phénomènes complexes comme des avalanches poudreuses, des tornades ou des tsunamis. Au niveau physique, ces phénomènes soulèvent de nombreuses questions scientifiques du fait de la complexité des échanges mis en jeu. Au niveau géométrique et topologique, la surface libre est souvent caractérisée par d’importants changements topologiques qu’il est nécessaire de représenter afin d’obtenir des résultats visuellement réalistes.

Les travaux précédemment menés à l’institut de recherche XLIM ont permis de mettre en évidence la possibilité de reproduire des écoulements complexes diphasiques comme des vagues déferlantes sous la forme de forces extérieures couplées à un solveur d’équations de la mécanique des fluides. Ce modèle permet d’offrir à l’utilisateur un haut niveau de contrôlabilité et permet de simuler plusieurs types de vagues déferlantes dans le temps et dans l’espace. Il permet également d’établir un bon compromis entre temps de calculs et réalisme dynamique et visuel. L’idée ici est d’étendre ces travaux en unifiant ce modèle afin de reproduire d’autres phénomènes comme des avalanches, tornades, tourbillons et même tsunamis. Une attention particulière sera également portée sur les changements topologiques et le rendu de la surface libre du fluide afin d’obtenir des résultats réalistes.

Outre l’apport de ces travaux dans le domaine de la création graphique, des arts numériques et de la visualisation scientifique, ces recherches s’inscrivent également dans la gestion de la prévention des risques environnementaux et s’appuient sur une collaboration forte entre deux équipes-projets de XLIM, en alliant les compétences en topologie (IG) et en simulation de fuide (SIR)

Présentation de l’équipe de recherche
Les thématiques du projet IG concernent la modélisation, l’animation et la visualisation d’objets complexes structurés en dimensions arbitraires. L’originalité de nos approches, sur le plan national et international, concerne les modèles et les opérations établies autour des représentations topologiques et géométriques. Nous travaillons à la fois sur les modèles topologiques (statiques et dynamiques) et les opérations correspondantes, leur utilisation dans le cadre de l’animation et la simulation, et leur mise en oeuvre sûre dans des noyaux de modeleurs génériques (grâce aux méthodes formelles). Ceci est complété par nos travaux concernant les espaces discrets, l’animation d’objets structurés et leur affichage réaliste basée ou non sur des calculs de simulation d’éclairage.

Résumé de la thèse en français

Résumé de la thèse en anglais

Description complète du sujet de thèse

Objectifs scientifiques de la thèse

Compétences à l’issue de la thèse

Mots clés (séparés par des virgules)

Expérience/profil souhaité(e)

Modalité de dépôt des candidatures

Directeur de thèse
Philippe Meseure
Adresse mail du directeur de thèse : philippe.meseure@univ-poitiers.fr
Téléphone Directeur de thèse : 05 49 49 74 68

Co-directeur de thèse
Emmanuelle Darles
Adresse mail du co-directeur de thèse : emmanuelle.darles@univ-poitiers.fr
Téléphone co-Directeur de thèse : 05 49 49 74 34

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