Modèle topologique multirésolution pour l’animation de corps déformables

Sujets de thèse 2013

Intitulé de la thèse
Modèle topologique multirésolution pour l’animation de corps déformables
Publication du sujet sur le site de l’ABG : OUI
Nature du financement : Financement institutionnel, Contrat Doctoral, Financement régional, Contrats université sur projets,)
Domaine de compétences principal (pour l’ABG) : Informatique, électronique
Spécialité de doctorat : Informatique et Applications

Lieu de travail
XLIM, département SIC,
UMR CNRS 7252
Bât. SP2MI, Téléport 2,
Bvd Marie et Pierre Curie, BP 30179
86962 Futuroscope Chasseneuil Cedex
France
Laboratoire d’accueil : XLIM/SIC

Présentation de l’équipe de recherche
L’équipe IG du département SIC de XLIM est spécialisée dans la modélisation à base topologique et le rendu. Elle s’intéresse à la représentation d’objets structurés complexes et pour cela a recours à divers modèles topologiques. Une partie de l’équipe s’intéresse à l’exploitation de ces modèles pour l’animation basée sur la physique de structures évoluant au cours du temps.

Résumé de la thèse en français
L’objectif de cette thèse est de proposer un modèle topologique assez générique pour représenter des maillages mécaniques. Ce modèle doit être défini et utilisable à diverses résolutions (grossière à très fine) et autoriser les transformations topologiques comme les découpes ou l’extraction de matière. Ce modèle doit pouvoir être utilisé dans un simulateur interactif et autoriser les manipulations en temps-réel par un utilisateur.

Résumé de la thèse en anglais
The goal of this thesis is to design a topological model, that is sufficiently generic to represent various mechanical meshes. This model must be defined and used at different resolutions (from coarse to fine levels) and must allow topological transformations such as cuttings and matter destruction. This model will be used in an interactive simulator and must allow realtime manipulation by a user.

Description complète du sujet de thèse
L’objectif de la thèse est de concevoir un modèle topologique multirésolution pour les maillages mécaniques. Ce modèle sera basé sur les cartes généralisées. Sur le plan topologique, ce modèle doit autoriser la définition d’un même objet à différentes résolutions emboîtées les unes dans les autres (modèles pyramidaux). Il doit être possible d’utiliser et manipuler l’objet à des résolutions différentes. Ce modèle doit pouvoir subir des modifications topologiques (évolution de structures de type découpes ou extraction de matière) à diverses résolutions, tout en maintenant la cohérence du modèle topologique.
Plusieurs modèles mécaniques seront étudiés comme les masses/ressorts et les éléments finis. Les aspects manipulation temps-réel sont cruciaux pour l’application.

Objectifs scientifiques de la thèse
* La définition d’opérations topologiques sur modèles multirésolution garantissant la cohérence du modèle. Ceci signifie en particulier le report d’une modification sur les niveau plus fins et l’interprétation de cette modification sur les niveaux les plus grossiers. Après une modifications, le modèle doit rester fonctionnel en toute résolution.
* L’utilisation de ce modèle dans le cas d’un modèle éléments finis classiques en simulation interactive. Une attention particulière sera portée sur la mise à jour des informations mécaniques lors (1) de la définition des diverses résolutions et (2) des évolutions de la structure.
Des stratégies de gestion des modifications topologiques seront à concevoir pour autoriser les évolutions des données mécaniques afin de garantir une executions temps-réel. Une approche massivement parallèle sur architecture GPU pourra au besoin être envisagé, mais nécessitera la conception d’une projection des structures topologiques dans les données manipulables par cette architecture.
* L’étude devra en outre permettre de définir les spécifications d’un moteur de tranformations de cartes généralisées multirésolution.

Compétences à l’issue de la thèse
Modèlisation à base topologique
Animation physique, simulation de corps déformables
Synthèse interactive d’images 3D, programmation sur GPU

Mots clés (séparés par des virgules)
Modèle topologiques pyramidaux, opérations topologiques, évolution de structures, animation physique, modèles mécaniques temps-réel, simulation temps-réel

Conditions restrictive de candidature (nationalité, âge, …) : NON

Expérience/profil souhaité(e)
Informatique graphique de niveau BAC+5

Modalité de dépôt des candidatures
CV détaillé + Lettre de motivation + notes de Master 1 et 2 à envoyer au directeur de thèse

Date limite de candidature
30 avril 2013

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
Xavier SKAPIN
Olivier TERRAZ (XIM-DMI, Limoges)

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