Master 2012 2013
Stages de la spécialité SAR
GENESIS, environnement de création musicale à l’aide du formalisme de modélisation physique CORDIS-ANIMA - Fonctionnalités d’analyse modale et de modélisation inverse


Site :ACROE et ICA
Lieu :ACROE et ICA Grenoble INP, 46 av F. Viallet, 38000 Grenoble
Encadrant : Claude Cadoz, Nicolas Castagné
Dates :A partit de mars
Rémunération :Stage indeminsé
Mots-clés : Parcours ATIAM : Informatique musicale, Parcours ATIAM : Traitement du signal, Parcours ATIAM, acoustique

Description

Organisme d’accueil : Laboratoire ICA Adresse : Grenoble INP, 46 avenue Félix Viallet 38031 Grenoble CEDEX 1 Site internet de l’organisme : http://acroe.imag.fr Responsable du stage : Claude Cadoz Tel : 04 76 57 46 61 Adresse électronique : Claude.Cadoz@imag.fr Equipe : Claude Cadoz, Jérôme Villeneuve, Nicolas Castagné


Description L’environnement GENESIS est un outil de création musicale qui s’appuie sur le formalisme de modélisation et de simulation des objets physiques CORDIS-ANIMA créé par le laboratoire ACROE-ICA. CORDIS-ANIMA permet la synthèse de son et la composition musicale en modélisant les composants de la chaîne qui va de la source d’énergie (typiquement, la simulation d’un geste instrumental) au phénomène sonore en passant par la mise en vibration de corps sonores virtuels de complexité quelconque. Les objets physiques sont modélisés sous la forme d’un réseau d’éléments matériels ponctuels et d’interactions (élasticités, frottements, interactions physiques linéaires et non linéaires, etc.), appelés modules physiques. Avec cette méthode, dite « masses-interactions », on peut créer des phénomènes sonores avec une richesse et un degré de contrôle très poussés, selon une approche innovante, radicalement différente des environnements basés sur le traitement du signal. En modélisant des structures dynamiques complexes, on peut, de plus, créer des ensembles orchestraux virtuels, dans lesquels des interactions subtiles entre les instruments peuvent produire des structures musicales d’une grande richesse expressive. Enfin, la modélisation de systèmes physiques complexes à constantes de temps étendues permet de créer des structures sonores à l’échelle temporelle de la composition musicale. Objectifs du stage : Une fonctionnalité spécifique de l’environnement GENESIS importante pour la création timbrale est son module d’analyse modale. Il permet de déterminer, pour tout réseau CORDIS-ANIMA de masses en interactions linéaires, quelle que soit sa complexité, et pour un point d’excitation et un point de mesure donnés, l’ensemble de sa structure modale (fréquence, amplitude et temps d’amortissement de tous ses modes vibratoires). Des travaux récents menés par Jérôme Villeneuve dans le cadre de sa thèse à l’ACROE, permettent d’aborder le chemin inverse (modélisation inverse), c’est-à-dire, tout en assumant certaines contraintes et restrictions, de déterminer les paramètres d’un réseau CORDIS-ANIMA de telle sorte que ses modes vibratoires correspondent à une structure modale quelconque préalablement définie. Il s’agira, au cours du stage, d’une part d’intégrer les résultats théoriques de cette problématique inverse aux fonctionnalités de modélisation de GENESIS, d’autre part de reprendre l’ergonomie de l’interface dans la fonctionnalité d’analyse modale, pour la compléter et l’harmoniser avec celle de la modélisation inverse. Le stage pourra mener par ailleurs à la spécification des pistes à poursuivre, par la suite, pour une généralisation de la résolution du problème inverse. Type de travail : Conception et développement logiciel, touchant en particulier les domaines suivants :
- Algorithmique, en particulier algorithmes d’analyse numérique pour l’analyse modale et le problème inverse.
- Architecture logicielle : noyau fonctionnel objet (C++) pour la manipulation des données modales : classes et objets, fichiers...
- Interface et IHM : interface graphique utilisateur (en C++/Qt)
- Et dans une moindre mesure écriture de scripts dans le langage de modélisation PNSL, ou développement de nouvelles fonctionnalités pour ce langage. Une partie du travail devrait aboutir à une nouvelle version finalisée et disseminable du logiciel – et nécessitera un travail de conception et développement s’appuyant sur les principes du Génie Logiciel. Une autre partie, très exploratoire, visera l’étude de possibles évolutions, la réalisation de prototypes, etc. Profil et compétences : Excellentes compétences générales en informatique : algorithmiques, programmation objet. Connaissance de l’UML. Connaissance du langage C++ et de Qt ; expérience en développement d’interfaces graphiques. Autonomie, rigueur et créativité.

Durée du stage : 5 à 6 mois.

Stage indemnisé.

Poursuite en thèse ou CDD envisageable.