Projet : SIAMES - Présentation et objectifs généraux

<body bgcolor="#FFFFFF" text="#000000" link="#9944EE" vlink= "#0000FF" alink="#00FF00"> <h1><a name="SECTION00020000000000000000" id= "SECTION00020000000000000000"></a> <a name= "SIAMES_presentation_" id="SIAMES_presentation_"></a><br /> Présentation et objectifs généraux</h1><a name= "SIAMES_presentation_presentation" id= "SIAMES_presentation_presentation"></a> <p><a name="Siames-presgen" id="Siames-presgen"></a></p> <p>Le contexte général de nos travaux de recherche concerne la <b>simulation de systèmes complexes</b>. En effet, nos axes de recherche traitent de simulation d'éclairage, de simulation de modèles mécaniques, de contrÔle de systèmes dynamiques, de simulation temps réel et de modélisation d'environnements virtuels.</p> <p>Nos études s'organisent principalement autour de trois axes :</p> <ul> <li><b>l'informatique graphique</b> : l'essentiel de nos travaux consiste à élaborer et intégrer des <i>modèles</i>, à définir des <i>algorithmes</i> et à étudier les <i>complexités</i> des solutions proposées ;</li> <li><b>la simulation</b> : notre objectif principal est de pouvoir confronter les résultats produits par nos algorithmes à des valeurs numériques mesurées sur site réel, ceci afin de <i>valider</i> expérimentalement les approches et les concepts étudiés ;</li> <li><b>l'organisation « système »</b> : pour développer les deux points précédents, nous devons être à même de traiter des cas « grandeur nature » et de valider nos approches par des mises en oeuvre.</li> </ul> <p>Plus précisément, les études s'articulent autour de trois champs d'activités complémentaires mais de problématiques distinctes :</p> <ul> <li><b>la simulation d'éclairage</b> : les algorithmes de synthèse d'image réaliste permettent d'obtenir des résultats de très haute qualité par l'introduction de modèles d'éclairement fondés sur la physique, permettant d'évaluer les interactions entre la lumière et les objets ;</li> <li><b>la simulation de systèmes physiques</b> : nous abordons la simulation de systèmes physiques sous l'angle des schémas de calcul nécessaires à la production des équations régissant ces systèmes. Nous étudions également la résolution de ces équations (approche symbolique / numérique). De plus, nous travaillons particulièrement sur les techniques de contrÔle du mouvement de systèmes dynamiques (animaux, humanoïdes). Cette approche nous permet d'aborder les problèmes de simulation ou d'animation par ordinateur.</li> <li><b>la modélisation et la simulation comportementale :</b> Afin de simuler le comportement humain (ou animal) lors de tâches spécifiques, nous nous intéressons à la réalisation d'outils de spécification et de simulation du comportement d'entités dynamiques, autonomes mais néanmoins contrÔlables, ainsi qu'à la modélisation de l'environnement dans lequel ces «acteurs » vont évoluer. Pour le comportement individuel ou collectif, nous devons prendre en compte les aspects continus (lien avec le système moteur) et discrets (lien avec le système cognitif) : il s'agit donc de systèmes hybrides. En ce qui concerne la modélisation de l'environnement, il s'agit de gérer non seulement les caractéristiques géométriques, mais aussi toutes les informations pertinentes pour les modèles comportementaux (nature topologique et sémantique de l'environnement géométrique).</li> </ul> <p>Deux thèmes transversaux sont aussi activement explorés :</p> <ul> <li><b>les environnements virtuels</b> : plus connu sous la dénomination de <i>Réalité Virtuelle</i>, ce secteur d'activité fait en effet intervenir les différents thèmes de recherche du projet (éclairage, animation, simulation, etc... ). À travers des applications qui appartiennent aux domaines de la simulation ou de la téléopération, nous abordons ce champ applicatif en y incorporant pour une large part nos travaux de recherche.</li> <li><b>les algorithmes parallèles</b> : la tendance actuelle est largement orientée vers l'utilisation de modèles de plus en plus complexes (forme, mouvement, rendu). Les conséquences directes en sont la forte augmentation des coûts de calcul liés à la production d'images fixes ou animées. Outre les recherches visant à réduire la complexité des algorithmes séquentiels, l'étude des schémas de parallélisation de ces algorithmes revêt un caractère fondamental. Ces travaux sont menés en étroite collaboration avec T. Priol du projet <small>PARIS</small>.</li> </ul> <p>Notre activité de recherche nous a conduits à réaliser une <b>plate-forme logicielle de simulation</b> capable d'intégrer les différents composants de nos travaux dans un contexte de simulation temps réel distribuée. Cette plate-forme intègre les trois grandes familles de modèles de contrÔle du mouvement :</p> <dl> <dt><strong>les modèles descriptifs ou phénoménologiques</strong></dt> <dd>qui sont utilisés pour reproduire uniquement les effets (mouvement, déformation), sans aucune connaissance a priori sur les causes qui pourraient les avoir produits. Ils décrivent la cinématique des phénomènes dynamiques.</dd> <dt><strong>les modèles générateurs ou fondés sur la physique</strong></dt> <dd>qui décrivent les causes capables de produire un effet. Par exemple, les modèles utilisant la mécanique font partie des modèles générateurs.</dd> <dt><strong>les modèles comportementaux</strong></dt> <dd>dont le but est de simuler le comportement d'individus vivants (plantes, animaux et êtres humains). Ces modèles définissent le comportement d'une entité, ses actions et ses réactions, de manière individuelle (animal, humain) ou collective (foule).</dd> </dl> <hr /> </body>