Algorithmes robustes de lancer de rayons pour calcul de dose interactif

par Lancelot Perrotte

Thèse de doctorat en Sûreté de logiciel et calcul de haute performance

Sous la direction de Bernard Lecussan.

Soutenue en 2011

à Toulouse, ISAE .


  • Résumé

    Dans le contexte actuel, il est plus que jamais nécessaire de disposer d'outils de simulation permettant d'évaluer rapidement la dose reçue par des opérateurs travaillant sur des sites irradiés. Afin d'étuider facilement de nombreux scénarios d'intervention, il nous faut diminuer les temps de calcul des simulateurs actuels, ce qui passe principalement par une accélération des calculs géométriques associés au calcul de dose. Ces calculs consistent à identifier et trier l'ensemble des intersections entre plusieurs groupes de rayons "radiatifs", convergeant tous au point de mesure de la dose, et une scène 3D volumineuse. Afin d'effectuer l'ensemble de ces calculs en une fraction de seconde, nous proposons d'abord un algorithme GPU complet permettant le traitement efficace d'un paquet de rayons cohérents. Ensuite, nous présentons une modification de cet algorithme garantissant la robustesse des tests d'intersection rayon-triangle et l'absence de précision dus aux calculs en arithmétique flottante, sans utilisation de coefficients dépendants de la scène et sans perte de performance notable (moins de 10% de dégradation). Enfin, nous proposons une stratégie efficace de traitement de multiples paquets (nécessaire lors de l'étude de multiples sources de radiations) exploitant ces premiers résultats. Ces méthodes nous permettent d'obtenir un calcul de dose interactif et robuste sur des scènes de taille importante (une scène de plus de 700 000 triangles, et 12 paquets de 100 000 rayons chacun, générant plus de treize millions d'intersections, stockées, triées le long de chaque rayon et transférées vers le CPU en 470 millisecondes).

  • Titre traduit

    Robust ray-tracing algorithms for interactive dose rate evaluation


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Informations

  • Détails : 1 vol. (139 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p.129-138

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace. Service documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2011/5 PER
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