DEA Images, Vision, Robotique (IVR) ANNÉE 2002/2003 PROPOSITION DE PROJET RESPONSABLE: Fabrice NEYRET ÉQUIPE: iMAGIS / GRAVIR CONTACT: Fabrice.Neyret @ imag.fr_ TITRE: Simulation visuelle d'avalanches poudreuses. RÉSUMÉ: La simulation des phénomènes naturels intéresse depuis longtemps les chercheurs en synthèse d'images. Leur richesse visuelle découle souvent d'une grande complexité de comportement ou d'apparence; c'est ce qui engendre leur intérêt applicatif, la motivation de ceux qui les étudient, et le défi scientifique que constitue leur simulation. Parmi eux figurent en bonne place les fluides (eau, nuages, fumée...). Bien que l'objectif des techniques de synthèse d'images soit de produire des comportements et aspects plausibles et non quantitativement précis, une tendance courante est de recourir aux équations de la physique et aux méthodes de résolution numérique pour les simuler. Concernant les avalanches, une collaboration est d'ailleurs en cours avec le CEMAGREF, le LEGI et le LMC. Cependant cette approche est incapable - et ce pour longtemps - de fournir les résultats visuels extrêmement détaillés dont on a besoin en synthèse d'images. L'objectif de ce stage consiste à apporter à une simulation grossière les détails animés caractéristiques du phénomène (ici une avalanche poudreuse), en cherchant à reproduire directement les comportements émergents: volutes, vagues et vortexs à plusieurs échelles, oscillation du front de l'avalanche, etc (approche phénoménologique). On dispose de simulations de coulées précalculées. On se propose de simuler des systèmes de particules hiérarchiques, les principales étant guidées par la simulation, et modélisant les phénomènes qui influencent les secondaires. Une des difficultés réside dans le fait que ces phénomènes ne sont néanmoins pas ponctuels: le front est linéique, les `vagues' s'étendent à la surface, etc. RÉSULTAT ATTENDU: Théorique: - étude bibliographique des phénomènes qui interviennent (instabilité type KH, vortexs, comportement du front), notamment via des rencontres avec nos partenaires physiciens. - caractérisation d'un modèle d'avalanche (i.e. des phénomènes à simuler). - conception d'un modèle `plutôt Lagrangien' (particules) permettant de reproduire ces phénomènes. - rendu réaliste. Pratique: Implémentation d'une maquette logicielle en C ou C++ sous Unix, sous OpenGL (au moins pour la prévisualisation): l'objectif n'est pas le temps réel, cependant l'usage du hardware graphique pourra alléger la tache du rendu.