Doctorant (H/F) en informatique graphique et simulation thermique pour le rendu infrarouge

Sujet de thèse :
L'équipe STORM de l'IRIT (https://www.irit.fr/storm/site/), spécialisée en informatique graphique, recrute une doctorante ou un doctorant dans le cadre du projet MC-OP financé par les programmes interdisciplinaires de la MITI du CNRS, avec l’équipe GREPHE du LAPLACE (https://www.laplace.univ-tlse.fr/grephe/), spécialisée en énergétique.

Le rendu réaliste en synthèse d’images et la simulation thermique en physique reposent sur une formulation similaire du problème à résoudre et une méthode de résolution identique : formulation probabiliste du problème de transport et méthodes de Monte-Carlo pour sa résolution. Ces méthodes numériques sont les seules à permettre d’attaquer des problèmes multi-physiques et multi-échelles (e.g. îlots
de chaleur urbains). L’opérationnalité de ces méthodes repose sur le développement conjoint de : la formulation de la physique considérée dans un espace de chemins, mené par la communauté physique, et la construction de ces chemins dans des géométries complexes, travaux menés par la communauté d’informatique graphique.
Ainsi, les transferts de chaleur ont récemment été exprimés sur la base de « chemins thermiques » (par la communauté physique) qui sont une alternance entre chemins conductifs (transport par mouvement brownien), chemins convectifs (transport par écoulement) et chemins radiatifs (transport par rayonnement), couplés dans un seul espace de chemins. En exploitant les méthodes de construction efficaces de chemins en géométrie complexe (conçues par la communauté d’informatique graphique), ces chemins thermiques ont permis de développer une méthode de rendu infrarouge, qui permet déjà de répondre à des enjeux
industriels et académiques forts. Toutefois, des verrous limitent sa pleine opérationnalité.
C’est dans ce contexte de synthèse d’images infrarouges par simulation thermique en espace de chemins que ce sujet de thèse en informatique graphique se positionne.

Verrous scientifiques :
Les principaux verrous de la méthode, qui apparaissent dans certaines situations, portent sur :
- le temps de calcul impraticable en raison du piégeage de certains chemins dans des sous-parties du système (typiquement dans les conducteurs métalliques ou les éléments de très faible épaisseur) ;
- la présence de non linéarités dans un ou plusieurs des modèles ou dans le couplage entre modèles, une
difficulté théorique de premier plan lors de la traduction statistique en espace de chemins (ainsi qu’une source de biais lorsque ces chemins doivent être tronqués du fait des branchements qui traduisent la non-linéarité) ;
- la présence résiduelle de biais dans certains des estimateurs les plus incontournables (e.g. brownien en milieu confiné même en l’absence de non-linéarités).
Le verrou principal abordé dans cette thèse sera le dernier, c’est-à-dire à la reformulation des modèles probabilistes aux interfaces des solides, pathologiques en raison des biais qu’ils i
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