Proposition de thèse : Extension, parallélisation et optimisation du langage et de l’outil JERBOA pour la modélisation géométrique procédurale : Application à la modélisation de villes antiques.


L’ED SISMI propose le sujet de thèse suivant :

Intitulé du sujet : Extension, parallélisation et optimisation du langage et de l’outil JERBOA pour la modélisation géométrique procédurale : Application à la modélisation de villes antiques.

Ce projet serait sous la direction de Laurent Fuchs de XLIM à l’Université de Poitiers

Co-directeurs renseignés : Hakim Belhaouari /

Les financements sont : Financement région + allocation ministère, demande en cours

Le début de la thèse est prévu pour : 10/2021

Mots clés du sujet : Modélisation géométrique procédurale, parallélisme, algèbres géométriques, langages applicatifs

Présentation du sujet : L’outil JERBOA est un outil de modélisation géométrique et procédurale se basant sur la transformation de graphe pour décrire et valider des opérations géométriques. Pour répondre à une demande de la société Novo3D, il est prévu que l’outil JERBOA soit utilisé pour créer des villes antiques. Cependant, comme il est encore au stade de prototype de laboratoire, il nécessite d’être optimisé et amélioré.
La thèse consiste à apporter deux améliorations principales au moteur : d’une part sa parallélisation sur GPU (carte graphique) afin de le rendre efficace en temps de traitement et lui permettre d’appréhender des modèles complexes et riches et d’autre part incorporer dans JERBOA la manipulation des données géométriques via les algèbres géométriques afin de fournir un langage permettant des programmer facilement des constructions élaborées.

Objectifs : L’objectif de cette thèse est d’améliorer l’outil JERBOA afin de concevoir un algorithme de génération de villes romaines, à partir d’un plan 2D à établir au préalable.
Pour permettre à JERBOA d’appréhender un environnement complexe, le doctorant aura pour objectifs :
– la parallélisation sur GPU des divers composants logiciels de JERBOA
– la prise en charge des informations géométriques, données et transformations, via les expressions proposées par les algèbres géométriques.
– la participation à la conception des algorithmes de génération de villes romaines

Description du sujet : La thèse sera divisée en deux parties.
La première phase se focalisera sur la parallélisation de JERBOA sur GPU, ce qui implique :
– la parallélisation massivement parallèle des tout type d’opérations de JERBOA
– la parallélisation des routines de parcours du langage JERBOA, ainsi que l’optimisation des enchaînements d’opérations dans les scripts.
– la prise en charge des informations plongées grâce à des opérations haut-niveau et leur caractéristiques (commutativité, associativité)
Une première étude a permis de montrer comment la parallélisation des opérations était réalisable (Master 2 de P. Bourquat en 2019). Il s’agit d’étendre cette étude à tout type d’opérations et, en plus, au langage de Jerboa.

La seconde phase se focalisera sur les aspects algèbres géométriques (Clifford), afin de fournir un langage, plus précisément des expressions de manipulation des données géométriques puissantes permettant une description formelle des opérations à réaliser et une réalisation des calculs (en « float ») en toute dernière étape du processus. Le doctorant pourra se base sur les travaux de S. Breuils dont la thèse a été soutenue en décembre 2018.

Compétences acquises à l’issue de la thèse : – Modélisation géométrique à base topologique, manipulation des cartes généralisées
– Parallélisation sur GPU, CUDA
– Conception et mise en oeuvre d’un langage de modélisation procédurale
– Manipulation des algèbres de Clifford dans une application dédiée

Présentation de l’équipe d’accueil : L’équipe IG de l’axe ASALI d’XLIM est spécialisée en modélisation géométrique depuis plus de 20 ans. Depuis une dizaine d’année, elle a conçu un outil de modélisation, JERBOA, qui permet de concevoir des modeleurs dédiés à des applications données en facilitant l’implantation d’opérations spécifiques au domaine visé. C’est également un outil de modélisation procédurale, c’est à dire de création algorithmique de forme géométrique.

Compétences souhaitées pour les candidats : – modélisation géométrique
– programmation parallèle
– compilation
– informatique graphique (OpenGL, par exemple)

Pour plus d’informations et pour candidater, merci de contacter :

Date de dépôt : 01/12/2021 à 12 h 07 min




ED SISMI