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Sujets de thèse EDISCE 2016

Voici les sujets de thèse proposés par le groupe ACROE-ICA dans le cadre du Concours Allocations Doctorales EDISCE 2016 (Ecole Doctorale Ingénierie pour la Santé, la Cognition et l' Environnement, spécialité Ingénierie de la cognition, de l’interaction, de l’apprentissage et de la création, Université Grenoble-Alpes) :

La date limite de candidature est le 20 juin 2016.
Il est fortement conseillé de prendre contact bien en avance avec l’équipe d’encadrement : 
         direction-ICA@imag.fr - +33 4 76 57 49 08
Lien vers le site de dépot de candidature en ligne de l'Ecole Doctorale :
        http://www.adum.fr/as/ed/edisce/page.pl?page=candidater_alloc 

 

Sujet de thèse : Un nouveau pipeline de modélisation et de simulation temps réel pour l’animation d’images par modèles physiques : MIMESIS Temps-réel

Mots clés : informatique graphique, animation d’images, modélisation et simulation physique, modélisation topologique, interaction haptique à retour d’effort, appplication à la création graphique.

Résumé :

La thèse ambitionne de parvenir au premier système combinant la modélisation et la simulation physique temps réel, avec interaction gestuelle à retour d’effort, et la modélisation topologique pour la création d’image animée. 
La thèse recherchera : 

  • à identifier clairement les différents niveaux nécessaires à la production de l’image : physiques (incluant la prise en compte de l’interaction haptique), topologiques, géométriques, optiques, 
  • à mettre en place un pipeline de modélisation et de simulation efficace entre ces différents composants. 
  • à envisager une chaine de calcul efficace, répartie sur plusieurs processeurs

Les problèmes fondamentaux à affronter dans la thèse sont : 

  • Les questions nouvelles posées, dans le cas de l’image, par l’amarrage d’un modeleur physique interactif avec un simulateur interactif temps réel 
  • Les questions posées par l’introduction d’un étage topologique en aval de la modélisation physique. 
  • La mise en place de procédés de modélisation topo-géométrique modulaires et contrôlables en temps réel. 

Les travaux sont à visée générique ; pour les expérimentations on s’intéressera notamment à un cas d’étude emblématique, sympathique et nouveau dans l’état de l’art, que nous appellerons « Déchirure haptique multisensorielle ». 

 

 

 

Mots clés : signaux résultant d’une interaction gestuelle, retour d’effort, capteurs gestuels, codage, traitement, analyse, édition, informatique, traitement du signal, application à la création artistique (musique, création visuelle, arts performatifs).

Résumé : 

A l’heure où le besoin de faire progresser l’interactivité et l’interaction multi-sensori-motrice de l’humain avec les mondes numériques (multimodalité, multisensorialité, ...) pour la production de contenus numériques est plus que jamais évident, la thèse se propose d’effectuer des avancées sur les cinq fonctionnalités principales de la chaîne des signaux de gestes et de mouvement : (1) Acquisition, (2) Codage, (3) Traitement, (4) Analyse, (5) Edition. Ces signaux jouent un effet un rôle essentiel et central dans le contexte de l’interaction multisensori-motrice humain machine, mais sont encore méconnus et/ou peu exploités. Il est donc essentiel de développer à la fois une connaissance relative à ces signaux, et des savoir-faire quant à leur usage.

On s’intéressera en particulier aux signaux résultant d’une interaction gestuelle au moyen d’une interface à retour d’effort, qui ont la propriété unique d'être la trace objective du couplage qui intervient durant la manipulation gestuelle entre le sujet humain et l’instrument.

Le domaine d’application retenu est celui des arts performatifs : musicaux, visuels interactifs, corporels, où le geste est un vecteur essentiel de l’expressivité. 

 

 

 

Sujet de thèse : Sensori-motricité de l’interaction avec les mondes numériques : vers des technologies gestuelles à retour d’effort adaptées aux nécessités de l’informatique musicale interactive

Mots clés : Sciences cognitives, interaction gestuelle, haptique, systèmes à retour d’effort, informatique, création musicale interactive

Résumé :

Les interfaces gestuelles haptiques à retour d’effort constituent une voie indispensable pour réintroduire l’instrumentalité dans l’interaction gestuelle avec les mondes numériques. Toutefois, la technologie des systèmes gestuels à retour d’effort est complexe et couteuse, ce qui rend difficile leur mise à disposition en dehors des laboratoires de recherche. 
C’est ce verrou que cette thèse se propose d’attaquer, en étudiant, dans le contexte applicatif de la création musicale, les conditions technologiques minimales permettant une interaction gestuelle sans concession aux nécessités de performances de l’exercice instrumental.

Deux principaux axes seront travaillés.

1. L’approfondissement de la notion d’instrumentalité et de ses nécessités technologiques. 
Il s’agira de produire des connaissances quant aux conditions, aux seuils et aux stratégies de désophistication et de transposition adaptative des systèmes à retour d’effort, en fonction des tâches visées. En perspective, la thèse permettra d’adapter le niveau de qualité de l'équipement à retour d’effort aux tâches à accomplir, sans concession aux nécessités de performances de l’exercice instrumental. 

2. La mise en œuvre d’expérimentations situées en situation de création musicale. L’application musicale est précieuse, car très exigeante en matière d’instrumentalité. Des expérimentations artistiques musicales, avec des musiciens en formation ou confirmés, permettront d’étudier « en vraie grandeur » l’introduction  d’une instrumentalité intégrale en contexte numérique musical.