Le positionnement global du GdR est centré autour des grands domaines de recherche que sont l’informatique géométrique et graphique, la réalité virtuelle et la visualisation.
Les grands enjeux scientifiques sont multiples. Principalement, nous observons une démocratisation des outils de génération de contenu 3d, et le besoin de capturer, visualiser, simuler, préserver les données géométriques ou graphiques est crucial. Une grande attente porte donc sur des outils robustes, efficaces, interactifs et physiquement réalistes pour la manipulation de ces données. Les problématiques de recherche du GdR visent à répondre à ces besoins autour des données images, géométriques ou graphiques. Dans la suite de ce chapitre, nous détaillons le projet scientifique du GdR autour des prospectives de ses GTs. Au travers de ce GdR, nous souhaitons notamment aborder les défis scientifiques transversaux suivants :
Adresser des grands volumes de données 3d. L’explosion de la quantité d’images ou de données graphiques via la prolifération des capteurs est en soi source de nombreux verrous techniques à lever autour d’outils performants, robustes et passant à l’échelle. Motivés par un usage sociétal commun et un besoin d’archivage et de préservation de patrimoines, nous avons à proposer des outils permettant d’analyser, de représenter et de manipuler ces grands corpus. Les disciplines mobilisées ici relèvent de l’informatique au sens large (algorithmique, représentation, stockage de données, apprentissage par ordinateur…) mais aussi des mathématiques (géométrie, mathématiques discrètes, mathématiques appliquées…). Un enjeu récurrent mentionné dans les perspectives des GTs porte sur la définition et l’utilisation de modèles récents de machine learning (ML) pour l’analyse ou la modélisation de contenus graphiques.
S’attaquer à la représentation et la compréhension de phénomènes complexes. Que ce soit pour la compréhension de phénomènes naturels (de l’échelle cellulaire à l’échelle atmosphérique, voire céleste) ou issus de modèles mathématiques, de nombreux verrous portent sur des techniques de modélisation géométrique, de visualisation et de simulation qui soient à la fois efficaces et garanties (tant d’un point de vue de la robustesse des calculs, des garanties théoriques potentielles ou de leur réalisme par rapport au phénomène physique sous-jacent). C’est une problématique générale qui est très souvent au coeur de programmes entre les laboratoires de la communauté du GdR et des partenaires d’autres disciplines (environnement, architecture, analyse des matériaux, imagerie médicale, physique des particules, ingénierie, SHS…).
Proposer des métaphores de visualisation et d’interaction pertinentes. Ce défi considère une interaction entre les outils graphiques et un utilisateur actif. Le caractère interactif des outils proposés implique non seulement qu’ils soient ``efficaces’’ (pour de grands volumes de données et/ou des phénomènes complexes), mais surtout qu’il y ait des métaphores d’interaction impliquant l’utilisateur. Il s’agit donc de fournir à ce dernier des mécanismes pertinents d’exploration des contenus 3d ou des résultats de simulation. Le défi sous-jacent est de proposer des approches interactives, donc avec des contraintes de temps de calcul fortes. L’implication d’un utilisateur, par le biais des représentations graphiques ou multisensorielles, est source de nombreux verrous scientifiques auxquels le GdR souhaite s’attaquer.