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26
Mai

Sujet de thèse CIFRE Optis – MINES ParisTech : Simulation de capteurs dans des nuages de points, Rendu photo-réaliste de scène par rendu hybride de rasterisation et raytracing

rendu

CONTEXTE : Optis

Depuis 1989, OPTIS offre son savoir-faire en lumière et en vision humaine au travers de logiciels de CAO bien connus et de solutions dédiées d’immersion en réalités virtuelles. Cette synergie permet de créer des maquettes aussi vraies que nature permettant aux entreprises de faire des choix importants et pertinents. Aujourd’hui, plus de 2 500 clients dans plus de 50 pays font confiance à OPTIS et innovent chaque jour grâce à ses solutions en s’assurant de l’efficacité et du design de leurs produits.

CONTEXTE : Relevés laser mobiles

Mines ParisTech a mis au point une technique de numérisation 3D d’environnements urbains et routiers, utilisant une plateforme de développement appelée L3D2 [GOULETTE06]. Il s’agit d’un véhicule équipé d’un système de localisation géographique précis (GPS, Centrale Inertielle), d’un scanner laser fixé à l’arrière du véhicule, et de caméras. Ce dispositif permet de recueillir des nuages de points 3D, appelés relevés laser mobiles, décrivant avec une bonne précision les éléments présents le long des trajets effectués (routes, ronds-points, façades, arbres, voitures…), et après traitement d’avoir des modèles 3D des scènes numérisées.

SUJET : Simulation capteurs dans un nuage de points, Rendu photo-réaliste de scène par rendu hybride de rasterisation et raytracing

Cette thèse CIFRE est en lien avec un projet qui a pour objectif de produire de manière automatique des bases de données 3D et une capacité de simulation photo-réaliste d’environnements pour la validation de véhicules autonomes.

L’idée est de simuler de manière réaliste un ensemble de capteurs (caméra, lidar, radar) à partir d’une scène 3D entièrement construite de manière automatique à partir de nuages de points 3D et d’images. Une étape de classification des éléments de la scène et de distinction des matériaux sera le travail d’une autre thèse en amont.

Les logiciels de rendu temps-réel et de réalité virtuelle d’OPTIS sont déjà capables de charger et d’afficher un nuage de points avec des informations de colorimétrie en maintenant une fréquence d’affichage supérieure à 20 images par seconde pour un nombre de point atteignant les 300 millions dans une simulation.

Une première étape sera de charger un ensemble de données encore plus grand, contenant en plus les normales et une information de matériau en chaque point permettant la ré-illumination de la scène. En effet, avec la normale et une information même basique sur la réflectance bidirectionnelle des matériaux, il sera possible de modifier les couleurs qui ont été capturées lors de l’acquisition et de les faire évoluer avec le déplacement des sources lumineuses ou des capteurs dans la simulation.

Une seconde étape consistera à adapter le principe de lancer de rayons sur nuages de points [LINSEN07]. Pour diminuer le temps de calcul et atteindre le temps réel, une solution consistera à utiliser des processeurs graphiques (GPU) au lieu des processeurs classiques (CPU) afin de bénéficier de leur capacité de traitement massivement parallèle.

Enfin, OPTIS a déjà une expertise dans le domaine de la simulation de capteurs pour véhicules. Toutefois, ces capteurs n’ont pas été conçus pour effectuer des simulations sur des environnements réalistes et bruités comme des nuages de points. Un travail de recherche et développement est nécessaire pour adapter les capteurs simulés existants à ces nouveaux environnements et nouvelles techniques de simulation.

Cette thèse débutera en octobre 2017 pour une durée de 3 ans.

REFERENCES :

– [GOULETTE06] François Goulette, Fawzi Nashashibi, Samer Ammoun, Claude Laurgeau, An integrated on-board laser range sensing system for On-the-Way City and Road Modelling, ISPRS International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 2006
– [LINSEN07] Lars Linsen, Karsten Muller, Paul Rosenthal, Splat-based Ray Tracing of Point Clouds, Journal of WSCG, 2007

CANDIDATURE :

Pour toute candidature, veuillez envoyer CV + lettre de motivation à :
jean-emmanuel.deschaud@mines-paristech.fr

16
Mar

Sujet de thèse – Stabilisation en temps fini de systèmes dynamiques modélisés par des EDPs et EDOs

De nombreux systèmes peuvent être modélisés par des équations aux dérivées partielles (EDPs) couplées aux bords par des équations différentielles ordinaires (EDOs). Des résultats existent dans la littérature sur la stabilisation asymptotique ou exponentielle de ce type de systèmes. On se pose la question de la stabilisation en temps fini et de l’application des techniques développées à des cas d’étude dans le domaine de la mécanique, l’acoustique et la mécanique des fluides. Cette thèse est financée dans le cadre du projet ANR Finite4SoS (Stabilisation en temps fini de systèmes de systèmes).

Elle débutera en octobre 2017 pour une durée de 3 ans.

Le candidat devra être titulaire d’un Master 2 dans le domaine de l’automatique ou des mathématiques appliquées. Des compétences en simulation (ScicosLab, Matlab ou C++) seraient appréciées.

Lieu : Centre de Robotique, MINES ParisTech, 60 bvd Saint-Michel, 75006 Paris

Encadrants :

4
Déc

Post-doc – Reconstruction de surface

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Reconstruction de surface d’environnements extérieurs relevés par lasers mobiles

Surface reconstruction of outdoor environments

from mobile laser data

Post-Doctorat

CAOR / Mines ParisTech

2015

Mots clés : reconstruction de surface, modélisation 3D, LIDAR, caméra, système mobile, cartographie, route

Keywords: surface reconstruction, LIDAR, camera, mobile system, cartography, road, 3D modelling, driving simulator

 

Contexte, objectifs, travail à réaliser

            La création de cartes 3D présente un intérêt considérable pour de nombreuses applications : navigation routière et pédestre, planification d’itinéraires, visites virtuelles, jeux, applications militaires, etc. Ceci entraîne depuis quelques années un engouement, à la fois pour l’usage de ces cartes, et pour de nouvelles méthodes d’acquisition plus performantes et moins coûteuses, à la fois par des grandes entreprises (Google Maps, Microsoft Virtual Earth), et par des laboratoires de recherche.

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