Conception et Développement d'Un Moteur de Visualisation 3D Modulaire pour la Navigation Robotique H/F

Safran - CDD/Stage/Alternance; Châteaufort; On-site; EUR 8,900 - 16,000; Part time

Benefits offered by this job

Stage rémunéré

Encadrement par tuteur expérimenté

Job summary

Safran recherche un stagiaire en dernière année d'école d'ingénieurs ou Master 2 pour concevoir et implémenter un module de visualisation 3D dédié à la robotique mobile autonome, capable d'afficher le robot et ses trajectoires en temps réel, ainsi que des couches sémantiques et de coût.

Le poste requiert des compétences en C++ moderne, OpenGL et multithreading; vous travaillerez sur l'architecture, le rendu volumique, les layers multi-sources et l'intégration dans une interface Qt/GLFW.

Qualifications

• Étudiant en dernière année d'école d'ingénieurs ou Master 2.
• Connaissances solides en C++ moderne et OpenGL.
• Compréhension des concepts GPU, shaders et parallélisme.

Responsibilities

• Concevoir et implémenter le module de visualisation 3D.
• Gérer les transformations spatiales et le rendu volumique.
• Intégrer l'interface utilisateur Qt/GLFW et optimiser les performances.

Skills

C++17/20

OO programming

OpenGL

GLSL

Multithreading

3D graphics

Education

Master 2 / ingénieur

Tools

Vulkan

WebGPU

Qt

GLFW

Job description

Dans le cadre de nos développements en robotique mobile autonome, nous concevons des algorithmes de cartographie d'occupation (occupancy grid / costmap) couplés à un planificateur de trajectoire en temps réel (local planner).
Pour valider, régler et surveiller ces modules de manière interactive, il est indispensable de disposer d'un module de visualisation 3D performant, réactif et modulaire.

L'objectif de ce stage est de concevoir et d'implémenter ce composant de visualisation, capable d'afficher en temps réel le robot dans son environnement, ses trajectoires futures ainsi que diverses couches d'informations (sémantique, coût, détections capteurs), et de l'intégrer au sein d'une interface utilisateur (IHM).

Sous la responsabilité du tuteur de stage, le/la stagiaire aura pour mission de :

Architecture logicielle & Ingestion temps réel

• Concevoir l'architecture du module pour découpler la boucle de calcul du robot (carte, planification, etc.) de la boucle de rendu graphique (maintien d'un taux de rafraîchissement stable via multithreading et double-buffering par exemple).
• Mettre en place la gestion des transformations spatiales et des repères cinématiques (carte, position du robot,...).

Moteur de rendu volumique & Géométrie

• Développer le rendu performant de la carte d'occupation (grille de voxels denses ou éparses) en utilisant des techniques d'optimisation GPU (Instanced Rendering, gestion mémoire dynamique).
• Intégrer l'affichage du modèle géométrique du robot et le rendu dynamique des trajectoires du planificateur (dégradés de couleurs selon la vitesse/courbure).

Système de calques multi-sources (Layer System)

• Développer une architecture modulaire permettant d'activer, superposer et masquer dynamiquement différentes couches de données : carte d'occupation, cartes de coût, segmentation sémantique, obstacles dynamiques, champs de vision capteurs.
• Prendre en charge la gestion des transparences (blending) et les palettes de couleurs paramétrables.

Interaction et intégration IHM

• Implémenter des commandes caméra fluides (orbite, vue subjective, suivi automatique du robot).
• Intégrer un mécanisme de sélection 3D (raycasting / picking GPU) permettant à l'utilisateur de cliquer sur une cellule de la carte pour inspecter ses métadonnées (coût, classe sémantique, probabilité).
• Intégrer la fenêtre de rendu dans le framework d'IHM cible (Qt / GLFW).

Volet optimisation & API graphique

• Le socle de référence sera réalisé en Modern OpenGL (3.3+ / 4.5 Core) ou via une couche d'abstraction moderne (à déterminer).
• Option profil avancé : Si le/la candidat(e) possède déjà une solide expérience en programmation graphique bas niveau, l'architecture pourra être explorée ou déployée nativement via l'API Vulkan, afin d'évaluer les gains de performance et la pérennité des développements.

Formation

Étudiant(e) en dernière année d'école d'ingénieurs ou Master 2 avec une spécialisation en génie logiciel, informatique graphique ou robotique.

Compétences techniques requises

• Maîtrise du C++ moderne (C++17/20) et de la programmation orientée objet.
• Bonnes connaissances en synthèse d'image 3D et shaders (OpenGL, GLSL, pipeline graphique, calcul matriciel/quaternions).
• Sensibilité à l'optimisation des performances logicielles et à la concurrence (multithreading).

Compétences appréciées (les « plus » )

• Expérience avec l'API Vulkan ou WebGPU.
• Connaissance de frameworks d'IHM tels que Qt (Widgets ou QML/Qt Quick) ou GFLW.
• Notions en robotique mobile (ROS / ROS 2, structures de données spatiales de type Octree ou VoxelGrid).

Qualités personnelles

Rigueur, autonomie, esprit de synthèse et curiosité technique.