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Sommaire des principales activités


Simulateur de réalité virtuelle immersif pour la formation en chirurgie rétinienne

( #réalité virtuelle, #infographie, #simulations physiques )

La simulation en réalité virtuelle haute-fidélité offre un environnement sûr pour apprendre la chirurgie vitréo-rétinienne. Le coût élevé et la mobilité limitée des simulateurs chirurgicaux actuels empêchent leur adoption dans le monde entier. En tirant profit des processeurs, des caméras et des capteurs puissants des casques de RV actuellement disponibles dans le commerce, nous souhaitons construire un simulateur RV peu coûteux et [...]
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1-chirurgie.webp  2-oeil.png  3-billes.webp 


Conception et évaluation de cockpits d'avion virtuels

( #réalité augmentée, #réalité virtuelle )

Objectif : développer un environnement immersif de RV et RA pour la conception et l'évaluation de cockpits d'avion virtuels (« Holodeck ») afin de permettre à divers spécialistes de concevoir, prototyper, implémenter, évaluer et opérer des interfaces utilisateurs et cockpits dans un environnement immersif.

[...]
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3-ms-hololens2.jpg  AirbusXV2_12.jpg  AirbusXV2_3.jpg 


Simulations de neurochirurgie sur GPU avec retour haptique

( #simulations physiques, #calculGPU, #réalité virtuelle )

Les erreurs médicales peuvent avoir de graves répercussions sur la santé des patients, de même que d'importantes conséquences financières et l'utilisation de simulateurs de soins de santé permet d'améliorer la sécurité des patients et les résultats des interventions. Les approches employées lors d'opérations chirurgicales ont de plus en plus tendance à s'éloigner des procédures invasives afin de limiter l'inconfort des patients [...]
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SimGenou2.jpg  high_res_surface.png  liver_b.png  liver_mapping_cropped.png  surface_cut_0.jpg 


Une plateforme IoT pour pour les cas de désastre

( #réalité augmentée, #réalité virtuelle, #interfaces )

Avec l'utilisation d'intelligence artificielle et de système autonome, il est désormais possible de pouvoir contrôler à distance des drones pour pouvoir effectuer des opérations de reconnaissance et superviser les missions critiques (pompiers, sauvetage, etc.) sans mettre en danger l'humain. La gestion de ce système par l'utilisation d'un écran 2D limite les possibilités d'affichage et peut engendrer de la confusion dans la [...]
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1-menu.png  3-ms-hololens2.jpg  4-magic-leap.jpg  6-batiment_en_feu.png  6-personne_blesses.png  detection4.png 


Visualisation scientifique et « storytelling »

( #simulations physiques, #calculGPU, #infographie )

La visualisation scientifique s'intéresse de plus en plus à la structure de la communication et s'inspire de la mise en récit (storytelling) pour déterminer les éléments importants d'une communication réussie. Il reste toutefois des lacunes à combler pour automatiser, même en partie, la production de tels récits avec le langage de la visualisation [...]
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cuisine2.png  smoke.jpg 


Réalité augmentée pour la formation sur simulateurs de soins de la santé

( #infographie, #images de synthèse, #réalité augmentée )

Les simulateurs actuels fournissent tous les signes vitaux et réagissent aux actions des étudiants. Toutefois, il manque un sentiment de présence qu'il sera possible d'ajouter avec la réalité augmentée, en particulier dans les environnements de collaboration.

Les méthodes d'apprentissage s'adaptent aux avancées technologiques et [...]
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Hololens_mannequin.jpg  Hololens_regardAmelioree2.jpg  Mannequin.jpg  ms-hololens.jpg 


Suivi des mouvements du chef d'orchestre

( #repérage, #infographie, #images de synthèse, #réalité virtuelle )

Un chef d'orchestre dirige un ensemble de musiciens. Il doit bien sûr coordonner le jeu des musiciens en battant la mesure, mais il doit aussi diriger l'interprétation de l'oeuvre au programme. Un assistant chef virtuel (en réalité virtuelle) pourrait, par exemple, s'occuper de la partie technique de battre la mesure tout en permettant au réel chef d'orchestre de consacrer plus de temps à la partie purement artistique.

[...]
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chef.jpg  louis-006.png 


Aide en réalité augmentée aux opérateurs en foresterie

( #infographie, #réalité augmentée, #images de synthèse )

Ce projet s'intéresse aux technologies de réalité augmentée, appliquées en particulier au domaine de la foresterie. Le défi est d'être capable de fournir à un opérateur travaillant dans une cour à bois toutes les informations nécessaires relatives aux différents paquets de bois stockés dans cette cour. On cherche à déterminer le meilleur moyen de connaître la position de l'opérateur dans la cour, ainsi que relativement aux différents [...]
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cap1.png  cap2.png  cap3.png  ms-hololens.jpg 


Outils logiciels pour l'industrie du jeu vidéo

( #simulations physiques, #calculGPU, #infographie )

L'industrie du jeu vidéo a toujours besoin d'améliorer son cycle de production des prochains jeux en optimisant ses étapes de développement et ajoutant de nouvelles possibilités. Par exemple, les projets en cours, en collaboration avec l'industrie, visent la modélisation de visages humains et la simulation de terrains.

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face.png  terrain2.png  terrain3.png 


Accélération du calcul de dépôt de dose en radiothérapie et curiethérapie sur GPU

( #simulations physiques, #calculGPU )

Ces travaux de recherche en génie informatique, entrepris en 2008, portent sur le calcul de dose lors de l'élaboration d'un plan de traitement en radiothérapie. La qualité de ce calcul dépend de diverses quantités physiques dont, entre autres, la densité réelle du patient à traiter (préalablement acquise par imagerie médicale de type tomographie axiale) et la modélisation de l'appareil d'irradiation utilisé pour évaluer le [...]
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01-Axesse_Radiotherapy.png  02-Linac_radiotherapy.png  03-Dose_Radiotherapy.png 


Retour haptique pour l'instrumentation du rachis scoliotique

( #réalité virtuelle )

Le projet a pour sujet le développement d'une application logicielle pour la simulation de l'instrumentation du rachis scoliotique.

[...]
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omni1.png  omni2.png 


Ajustement d'affichage stéréoscopique par évaluation de la vergence des yeux en réalité virtuelle

( #réalité virtuelle, #infographie )

Ce projet de recherche, défini dans le cadre d'une collaboration avec le laboratoire Applications de la Réalité VIrtuelle en Psychiatrie Légale (ARVIPL) de l'Institut Philippe-Pinel de Montréal, s'inscrit dans le domaine de l'application de la réalité virtuelle à la psychiatrie légale. Il s'agit de fournir aux cliniciens de cet Institut un outil leur permettant d'analyser le comportement des patients dans un environnement virtuel à des fins de recherche, d'évaluation diagnostique et [...]
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comparaison0.png  comparaison1.png  flou.png 


Système pour la traduction du texte en animation

( #infographie, #images de synthèse )

De janvier 2009 à janvier 2011, le groupe de recherche Gitan travaillait à élaborer une nouvelle technologie de représentation et de communication des connaissances basée sur des animations. Plus spécifiquement, le projet visait le développement d'une grammaire faisant le lien entre des contenus textuels et des animations afin de permettre le passage d'une représentation linguistique à une représentation graphique. Cette grammaire est composée [...]
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girl_crossing_road_city.wmv  pomme_tombe.wmv  scene4.png 


Simulateur collaboratif de chirurgie de la scoliose en réalité virtuelle

( #réalité virtuelle, #simulations physiques, #images de synthèse )

Depuis 2001, dans le cadre d'une collaboration continue avec l'hôpital Sainte-Justine et le laboratoire de modélisation biomécanique et de chirurgie assistée par ordinateur (LMBCAO), nous avons conçu et développé trois versions successives d'un logiciel pour la simulation de chirurgie de la colonne vertébrale pour les patients scoliotiques: développement des algorithmes nécessaires pour la gestion de l'environnement virtuel et des [...]
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CS3_derotation.png  cvrs3Pic1Low.jpg  essaidecal_vue2.png 


Parcours en réalité virtuelle d'un patient en radiothérapie

( #infographie, #images de synthèse, #réalité virtuelle )

Dans le cadre d'une collaboration avec le département de radio-oncologie du Centre hospitalier universitaire de Montréal (CHUM/Notre-Dame) en 2008 et 2009, ce projet visait à créer un modélisation 3D d'une salle de traitement en oncologie. Nous avons ainsi construit une reproduction virtuelle du parcours d'un patient en radiothérapie. Le but est d'utiliser un visiocasque et les techniques de la réalité virtuelle pour présenter un [...]
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RealPhoto.jpg  RenderedScene.jpg 


Environnements virtuels de collaboration

De 2004 à 2006, ce projet a mis en place une architecture de réseaux facilitant la conception d'environnements virtuels de collaboration (EVC). Un EVC est un environnement virtuel permettant la collaboration à distance entre plusieurs personnes travaillant ou non sur des équipements et des plateformes différents. L'utilisation habituelle d'architectures de réseaux fixes (poste à poste ou client/serveur) ne permet pas d'avoir une [...]
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Ecdi-010.png  Ecdi-011.png  Ecdi-012.png  Ecdi-013.png 


Environnements de sketching

De 2003 à 2005, le but de ce projet était de concevoir et développer des logiciels pour la conversion des dessins (sketchs) en géométrie projective faits par des ingénieurs-concepteurs vers des modèles 3D B-rep qui puissent être manipulés par des logiciels de modélisation géométriques standards. La compagnie SGDL Systems Inc. a participé à ce projet.

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ScanImage001.png  ScanImage002.png 


Effets de l'illumination indirecte en temps réel

Plusieurs travaux ont été faits afin de faire le pont entre les techniques d'illumination globale et le rendu temps réel. Par exemple, le transfert de radiance précalculé consiste à découpler l'illumination de la réaction des surfaces à la lumière, pour ensuite encoder ces deux termes en harmoniques sphériques, permettant ainsi certaines opérations sans avoir à faire un recalcul de l'éclairage. Un autre exemple, le tampon [...]
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PRT-Buddha.png  ShadingCache-Example.png 


Modélisation et visualisation avancée des flammes et du feu

De 2002 à 2005, nos travaux ont permis de développer une méthode rapide pour la simulation et la visualisation du feu en reproduisant l'effet d'un gaz brûlant sur des objets et sur son milieu environnant. Cette approche est basée sur des méthodes de mécanique des fluides, sur des techniques d'animation en infographie et sur un ensemble de caractéristiques observées dans des phénomènes de turbulence et de combustion. La méthodologie [...]
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dube-051.png  dube-054.png  maison.png 


Exposition grand public à Expo-Québec

En 2003, notre équipe interdisciplinaire de l'École polytechnique et du CERCA a mis en place une voûte d'immersion dans le cadre de la foire Expo-Québec 2003. Cette exposition grand public à Québec à permis de présenter une expérience d'immersion en réalité virtuelle dans le monde parallèle des fantômes. L'environnement fut monté, très rapidement et à un coût réduit, en utilisant un réseau d'ordinateurs personnels. Nous avons [...]
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bibliotheque.jpg  interieur.jpg  manoir.jpg 


Environnements de visualisation partagés en réalité virtuelle

Entre 2000 et 2003, un projet de recherche et développement financé par le Laboratoire universitaire Bell (LUB) a permis de créer un environnement logiciel distribué qui permet une interaction de personne à personne aussi bien par l'audio, la vidéo, et la communication tactile, que par la visualisation et la manipulation d'objets synthétiques.

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Environnements distribués et protocoles de transfert de données

La communication entre chercheurs est primordiale pour assurer le développement d'un projet de recherche particulier. Afin de collaborer efficacement, les chercheurs doivent pouvoir partager des données numériques distribuées et accéder à des ressources informatiques distantes. Ils seront alors à même de discuter conjointement de leurs résultats en dépit de la distance géographique. Le but est de fournir des environnements répartis [...]
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Calculs génériques sur les processeurs graphiques modernes (GPU)

Notre objectif est de proposer un outil de calcul sur GPU simple à utiliser, extensible à plusieurs problèmes, et efficace par rapport à son équivalent sur le CPU. La motivation principale derrière notre travail est la volonté de démocratiser l'utilisation du GPU comme engin de calcul, qui est aujourd'hui encore réservé à un public très spécialisé. Le résultat consiste en une bibliothèque de fonctions réutilisables et simples, dédiées [...]
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indirect.png  reduce.png  vectfluid.png 


INF6802 - Réalité virtuelle: principes et applications

Le cours INF6802 - Réalité virtuelle: principes et applications familiarise les étudiants aux techniques de la réalité virtuelle. Les [...]
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Billard-screenshot.png  Lassonde-capture5.png  Microscope-screenshot.jpg  PingPong-screenshot.jpg  Pyramides-screenshot.jpg 


Laboratoire de réalité virtuelle en immersion

Depuis 2000, le LIRV est dotée du premier environnement de réalité virtuelle en immersion Cave Automatic Virtual Environment (CAVE) installé au Québec. Cet équipement est utilisé pour la recherche avec mes étudiants, pour l'enseignement et pour des activités de recherche et développement.

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Visualisation scientifique et linguistique

De 1992 à 1999, dans le contexte d'une activité générique interdisciplinaire dans le domaine de la visualisation scientifique, ce projet a permis de développer un environnement configurable pour la visualisation scientifique basé sur un paradigme linguistique formel. Couplé à un vaste ensemble de fonctions pour la manipulation et la représentation des données, ce logiciel s'est imposé en tant qu'outil [...]
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Vug001.png  cuisine2.png  sallevisu_hommebin.png  sp2.png 


Conception, optimisation et design multidisciplinaires

Le domaine de la conception et du design multidisciplinaire (MDO) constitue une discipline de recherche récente et en pleine expansion au niveau national et international. Les divers travaux de recherche en MDO visent le développement de méthodes mathématiques et numériques et d'outils logiciels permettant d'attaquer les grands défis de l'intégration multidisciplinaire en conception virtuelle de produits. Bien que les résultats de la recherche [...]
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Utilisation de librairies graphiques pour la discrétisation de domaines de calcul

La bibliothèque graphique OpenGL a été utilisée pour mettre en place un logiciel pour la décomposition de domaines 3D et la génération de maillages 2D dans un contexte industriel. L'encapsulation des fonctions standard d'OpenGL offre ainsi la puissance requise par l'application, tout en préservant l'efficacité des algorithmes de discrétisation bien connus en infographie. Ceci s'est avéré être non seulement une méthode très rapide de [...]
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