Master 2013 2014
Stages de la spécialité SAR
GENESIS Temps Réel Multifréquence Extension de l’environnement GENESIS de création musicale par modélisation physique aux modèles temps réel multifréquence


Lieu :Laboratoire ACROE-ICA, Institut Polytechnique de Grenoble 46, AV. Félix Viallet, Grenoble
Encadrant : Claude Cadoz, James Leonard, Nicolas Castagné
Dates :du 03/03/2014 au 04/07/2014
Rémunération :indemnité de stage
Mots-clés : Parcours ATIAM : Traitement du signal

Description

Description L’environnement GENESIS [CCAO09] est un outil de création musicale qui s’appuie sur le formalisme de modélisation et de simulation des objets physiques CORDIS-ANIMA [CLF90] 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. Les objets physiques sont modélisés sous la forme d’un réseau d’éléments matériels (masses, points fixes) et d’interactions (élasticités, frottements, interactions physiques linéaires et non linéaires, etc.). La console GAMMA est un équipement de hautes performances, réalisé par ERGOS Technologies à partir des technologies de retour d’effort développées par l’ACROE [FLCC04]. Elle est constituée d’un clavier à retour d’effort à 24 touches dont l’habillage (touches de piano, sticks multidimensionnels, archet, pinces, etc.) peut être modifié de manière souple et modulaire. En 2012, la première version temps-réel de GENESIS a été installée sur la Console GAMMA. Il est alors possible de simuler des instruments selon le formalisme CORDIS-ANIMA, et d’en jouer en percevant tactilement les composants physiques qui le constituent à l’aide du système à retour d’effort [LCCF13]. L’extension récente de CORDIS-ANIMA aux modèles physiques multifréquence permet de dissocier la bande passante des structures vibrantes (fréquence audio) des structures purement mécaniques (fréquence plus basse), afin d’optimiser le coût en calcul et également d’implanter de nouvelles plateformes de simulation multisensorielle à retour d’effort sur des machines puissantes, pour la simulation de modèles d’instruments riches/complexes.

Objectifs du stage L’introduction de simulations physiques multifréquence à retour d’effort nécessite des changements en profondeur dans le système de modélisation GENESIS, ainsi que l’implémentation d’un ensemble de nouvelles fonctionnalités dédiées, permettant un ergonomie et clarté d’utilisation optimale. Il s’agira, au sein de l’équipe de conception et développement, d’abord de rassembler et étudier l’ensemble des spécifications pour un système de modélisation multifréquence temps-réel : séparation du modèle en zones de fréquences différentes, élaboration d’outils de modélisation et d’analyse adaptés, et intégration de fonctionnalités de connexion et calibrage des consoles GAMMA à retour d’effort. Ces nouvelles fonctionnalités seront ensuite implantées dans une version dédiée de GENESIS, qui sera mise en œuvre sur les nouvelles plateformes de simulation à retour d’effort du laboratoire, prête à être utilisée pour la création d’une œuvre artistique dédiée à la modélisation physique temps-réel avec interaction gestuelle instrumentale. Le système sera validé par la création d’un ou plusieurs modèles temps-réel multifréquence d’instruments musicaux virtuels.

Type de travail Analyse de spécifications liées à la modélisation physique multifréquence à retour d’effort. Conception et développement logiciel orienté objet ; conception et développement d’interface utilisateur (IHM). Processus de développement soigné. Implantation sous C++/Qt.

Profil et compétences Stage de fin d’étude - formation bac+5 minimum, PFE Ingénieur ou Master 2 en informatique. **ou master pro Profil de compétence : informatique, programmation C/C++, programmation d’interfaces graphiques (C++/Qt,…). Bonnes notions en instrumentation et programmation temps réel.

Autres : Durée du stage : 6 mois souhaité. 4 mois minimum, stage indemnisé. Poursuite en thèse envisageable.

Bibliographie

[CCAO09] CASTAGNE, N., CADOZ, C., ALLAOUI, A., & TACHE, O., 2009. G3 : GENESIS software environment update. In Proceedings of the international computer music conference 2009 (pp. 407-410). [CLF90] CADOZ, C., LUCIANI, A., FLORENS, J.L., 1990. CORDIS-ANIMA : système de modélisation et de simulation d’objets physiques – Colloque International sur les Modèles Physiques, Grenoble, 19 au 21 Septembre 1990 [FLCC04] FLORENS, JL., LUCIANI, A., CASTAGNE, N., CADOZ, C., 2004. ERGOS : a Multi-degrees of Freedom and Versatile Force-feedback panoply. In Proceedings of Eurohaptics, Germany, 356-360. [LCCF13] LEONARD, J., CASTAGNE, N., CADOZ, C., FLORENS, J.L, 2013. Interactive Physical Design and Haptic Playing of Virtual Musical Instruments. In : Proceedings of the International Computer Music Conference (ICMC’13), Perth, Australia.