Interactions avec la physique : Mégane Bati et Mathias Paulin
Titre : Rendu et physique énergétique : une histoire d'apports réciproques
Résumé :
La synthèse d'images physiquement réalistes et la physique énergétique partagent de nombreux objets de recherche. Que ce soit par le problème à résoudre, par exemple l'équation du transfert radiatif et ses conditions aux limites décrites par l'équation du rendu, par les données à modéliser et traiter, par exemple la représentation géométrique de l'environnement, ou les méthodologies de résolution des problèmes, par exemple les méthodes de Monte-Carlo pour la résolution d'équations integrales, les univers scientifiques et méthodologiques de ces deux communautés sont en très forte interaction.
Dans cet exposé, nous reviendrons sur l'histoire des apports réciproques entre physique énergétique et rendu sur ces différents points, illustrés par des exemples de collaboration entre l'équipe STORM/IRIT et le GREPHE/LAPLACE sur les 20 dernières années et montrerons comment la mise en commun des savoirs et savoirs faire entre ces deux communautés permet d'aborder la synthèse et l'analyse de systèmes énergétiques complexes et les intérêts qui en découlent pour le rendu en informatique graphique.
Biographies :
Mathias Paulin est professeur en informatique (CNU 27) à l'Université de Toulouse depuis 2007 et mène ses recherches en synthèse d'images au sein de l'équipe STORM de l'IRIT (UMR 5505). Ses travaux portent principalement sur le rendu physiquement réaliste, tant sur les aspects modélisation pour le temps réel que sur les méthodes de Monte-Carlo pour le rendu hors-ligne. Depuis 2002, il développe des collaborations scientifiques et méthodologiques avec le groupe GREPHE du LAPLACE (UMR 5002) dans le domaine de la physique énergétique et de la physique statistique. Depuis 1997, il est l'auteur de 79 publications dont 17 issues de collaborations avec des chercheurs en physique énergétique.
Mégane Bati est chargée de recherche CNRS (section 7) depuis 2024 et mène ses recherches en synthèse d'images au sein de l'équipe STORM de l'IRIT (UMR 5505). Ses recherches portent sur la simulation de problèmes couplant plusieurs physiques (par exemple rayonnement, diffusion, advection fluide, spectroscopie, etc) par méthode de Monte-Carlo. Il s'agit de rendre opérationnel ce type de simulation sur des systèmes dits complexes par la quantité ou le niveau de détails des données considérées, ainsi que la multitude de phénomènes physiques impliqués.
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Interactions avec la robotique : Christian Duriez
Titre: Modeling, Sensing and Control of Soft Robots: towards new haptic devices ?
Résumé :
Soft robotics opens new perspectives in the design of machines capable of safe, adaptive, and rich interactions with their environment. Unlike traditional rigid robots, soft robots exploit material compliance to create motions and physical interactions that are inherently safe for humans. In this presentation, we explore how advances in modeling, sensing, and control of soft robots open ways toward the development of a new generation of haptic devices. We will show how our modeling framework has enable the creation of soft tangible objects capable of complex, controllable motions, whose behavior can be further enhanced through integrated force sensing, in particular in the context of medical reharsal. Finally, we will present the design and control of a 5-degrees-of-freedom (5-DOF) haptic interface, illustrating how soft robotics can bring a new design approach in this domain.
Biographie :
Christian Duriez received the Ph.D. degree in robotics from CEA, University of Evry, France, in 2004. He was a Postdoctoral Fellow with the CIMIT SimGroup, Boston, MA, USA. In 2006, he was with INRIA, Inria Lille-Nord Europe, Villeneuve dAscq, France, and worked on interactive simulation of deformable objects and haptic rendering with a focus on surgical simulation. In 2014, he was promoted as Directeur de Recherche, and currently the head of the DEFROST Team, created in January 2015. In 2018, he was an invited Researcher with Stanford University, Stanford, CA, USA. He participated in the creation of the open-source SOFA framework. He was also one of the founders of the companies InSimo (2013) and Compliance Robotics (2024). His interests include soft robot models and control, fast finite-element methods, simulation of contact response. He is also interested by using soft robots for haptics.
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Interactions avec les IHM : Céline Coutrix
Titre: Interaction Humain-Machine Flexible
Résumé:
Avec les avancées technologiques, la diffusion de nouveaux matériaux, et l'introduction des machines pour la fabrication numérique, les interfaces qui peuvent changer de forme physiquement sont apparues dans le paysage de la recherche en Interaction Humain-Machine. Ces interfaces peuvent adapter leur forme physique automatiquement, ou à l'initiative de l'utilisateurice. L'adaptation peut répondre aux besoins des utilisateurices, à leur tâche ou au contexte d'interaction. Cette présentation abordera comment nos travaux empiriques, constructifs et conceptuels permettent d'informer la conception de ces interfaces, en interaction avec d'autres disciplines scientifiques. Nous aborderons particulièrement les besoins utilisateurices, leur performance avec ces interfaces et leur perception des (changement de) formes.
Biographie :
Céline Coutrix is a CNRS researcher in the IIHM team of the Laboratoire d'Informatique de Grenoble at Université Grenoble Alpes. Her research lies in the field of human-computer interaction. Her current research interests include tangible interaction and, more particularly, shape-changing interaction. She is currently the principal investigator of the MolecUI and DECO project and partner leader of the SecondSkin project, through which she initiated collaborations with robotics and material sciences. She received the CNRS bronze medal in 2017, best paper honorable mention awards at CHI'18 and CHI'16, reviewers' choice award at Interact'19, and best paper awards at IHM'16 and IHM'24. She received a Humboldt research fellowship for experienced researchers for her visit to the University of Stuttgart (2016-2018).
She currently serves as president of the French-Speaking HCI Association, general chair for TEI'25, lead of the French-speaking working group on physical interaction (GDR IHM), and she is in charge of ethics and diversity at the Laboratoire d'Informatique de Grenoble. She has served, among others, in CHI, TEI, MobileHCI, and IHM program committees.
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Interactions avec la cosmologie : Bruno Lévy
Titre: Le transport optimal, votre billet aller-et-retour aux confins de l'Univers
Résumé:
Dans cette présentation, je décrirai nos travaux communs avec des physiciens et des mathématiciens, fondés sur l'utilisation du transport optimal en Physique. Le transport optimal est un outil mathématique qui permet de définir des distances, d'interpoler et d'extrapoler une classe d'objets assez généraux (des mesures de probabilité), largement utilisé en apprentissage machine. Je montrerai comment ce vocabulaire mathématique très riche se prête particulièrement bien à la modélisation de certains problèmes en Cosmologie et à l'implantation d'algorithmes de résolution numérique très efficaces.
Biographie:
Bruno Lévy est Directeur de Recherche Inria (DRCE2) au centre Inria de Saclay et au Laboratoire de Mathématiques d'Orsay, dans l'équipe ParMA. Il s'intéresse à des problèmes de maillages et équations aux dérivées partielles, avec des applications en physique computationelle.
Dans la première partie de sa carrière (2000-2018), il s'est intéressé à des problématiques en graphisme par ordinateur, telles que la paramétrisation de surface et le plaquage de textures. Avec son équipe ALICE qu'il a fondée en 2004, et dans le cadre de ses deux projets ERC, il a développé un ensemble d'algorithmes pour optimiser la représentation des formes en 3D. L'un d'eux (Least Squares Conformal Maps), publié à la conférence SIGGRAPH en 2002, a été distingué en 2023 à l'occasion des 50 ans de SIGGRAPH dans le recueil des avancées les plus significatives du domaine publiées pendant les 25 dernières années (seminal graphic papers).
Depuis 2015, il s'intéresse à des problématiques de physique computationelle, et plus particulièrement de cosmologie, qu'il étudie avec des collègues astrophysiciens et mathématiciens. Il a publié avec ses collègues dans Physical Review Letters le premier algorithme de reconstruction cosmologique efficace, permettant de mettre en évidence un signal subtil dans les conditions initiales (les BAOs, oscillations acoustiques des baryons).
De 2018 à 2022 il a dirigé le Centre Inria Nancy Grand-Est / Centre Inria de l'Université de Lorraine (20 équipes, 450 personnes). En 2022 il a oeuvré à concevoir PIQ (le Programme Inria Quadrant), qu'il anime depuis en tant que Directeur Scientifique. Ce programme soutient des projes de recherche à risque dans le numérique, portés par tout(e) chercheur/chercheuse, enseignant-chercheur/enseignante chercheuse, ingénieur des établissement de l'enseignement supérieur et de la recherche français. Le programme soutient actuellement une quinzaine de projets, sur des sujets allant de la physique quantique au grec ancien, en passant par la biologie moléculaire, l'ia et la cybersécurité ...
Il a à coeur de construire des ponts entre des disciplines, de connecter des aspects fondamentaux et numériques, et ce aussi bien dans ses activités de chercheur que dans ses rôles d’aministration de la recherche.
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