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CDD ingénieur d’étude : Simulateur temps réel 3D de fonds marins pour la robotique

25 Juillet 2022


Catégorie : Ingénieur


Contexte : L’équipe EXPLORE s’intéresse à la problématique de la robotique sous-marine appliquée à l’observation de la biologie marine [1]. Le robot sous-marin (ci-contre le prototype de robot Ulysse) devient un outil au service des biologistes marins, pour par exemple caractériser l’habitat et quantifier la biodiversité des océans. Le robot devra être conçu conceptuellement pour répondre aux besoins très particuliers à ce contexte : conception matérielle, commande et gestion de missions spécifiques (transect, suivi de tortue, observation de patate de corail...), tolérance aux fautes nécessaire de par la criticité des missions et la complexité de l’environnement. Commandé en télé-opération, en semi-autonomie, l’objectif est à termes de mettre en place une navigation autonome.

 

Problématiques : Afin de prévoir les comportements à adopter pour une navigation en sécurité du robot un simulateur d’environnement marin est nécessaire [2,3]. Un simulateur est d’autant plus crucial dans le contexte de la robotique sous-marine, pour laquelle les tests expérimentaux sur le terrain sont très difficiles à mettre en place. Une première version (Qt/C++) permettant de simuler les comportements et réponses robots (positions, moteurs, capteurs…) pour les intégrer directement a été développée. Le robot peut ensuite être connecté directement afin de tester son temps de réponses réels aux stimuli externes (poisson à observer, obstacle etc…).

Ainsi, le but de ce travail est d’enrichir le simulateur existant en améliorant sa dynamique et en enrichissant le contenu (diversification des scénarios, ajout d’objets 3D animés), ainsi que son aspect visuel. Les travaux s’articuleront autour de :

- la gestion d’une scène dynamique : animation d’animaux marins, détection et évitement des collisions.
- l’interactivité : utilisation de structure d’accélération, multi résolution pour l’affichage et les collisions
- le rendu temps réel : rendu rapide aussi réaliste que possible d’un environnement sous-marin (milieu aquatique)
- le rendu réaliste hors-ligne : reproduire la simulation enregistrée (comportements robot et éléments dynamiques de la scène) avec rendu de qualité sans contrainte de temps permettant de rejouer la scène avec une visualisation en haute définition.

Prérequis : Master informatique ou mathématiques appliquées, solides connaissances en programmation (C++) et curiosité pour les problèmes appliqués à la 3D interactive. Différents outils logiciels peuvent être utilisés (moteur physique et de rendu : unity, Ogre3D…).

Contact : noura.faraj@umontpellier.fr