CIFRE - Simulation de conduite en réalité étendue : contribution à l’amélioration de la fidélité perceptive, du confort utilisateur et du couplage temps réel avec le jumeau numérique véhicule

• Thème et problématique de recherche
  
  

L’industrie automobile accélère la transition vers des processus de développement numériques intégrés, notamment à travers l’usage du jumeau numérique et des environnements de simulation immersifs. Les casques de Réalité Étendue (XR) offrent aujourd’hui une combinaison unique : haute immersion, moindre coût matériel, flexibilité des scénarios et possibilité d'évaluations très en amont, avant même la disponibilité de prototypes physiques.

Cependant, leur intégration dans la simulation de conduite présente encore des limites : variabilité de la fidélité perceptive, problèmes de latence, risques de cybersickness, contraintes d’interaction conducteur–cockpit virtuel, et difficulté de synchronisation en temps réel avec les modèles dynamiques de véhicule.

Dans ce contexte, Renault Group souhaite développer un simulateur XR complet, combinant entre autres restitutions inertielle, visuelle, sonore et haptique, capable de remplacer partiellement ou totalement certaines étapes d’évaluation physique, réduisant ainsi coûts, délais et besoins en prototypes.

• Etat de l’art scientifique
  
  

A compléter

Mots‑clés : Réalité étendue (XR), Simulation de conduite, Jumeau numérique, Fidélité perceptive, Cybersickness, Interaction conducteur–cockpit, Temps réel, Évaluation amont véhicule.

• Question de recherche / verrous scientifiques adressés par la thèse
  
  

La thèse adressera cinq verrous majeurs, au croisement de l’ingénierie XR, des facteurs humains et de la simulation temps réel.

• Fidélité perceptive et réalisme immersif
• Impact des paramètres XR (latence motion to photon, résolution, FOV, reprojection, etc.) sur la perception des distances, vitesses, flux optique et trajectoire du conducteur.
• Définition d’indicateurs de fidélité et de méthodes de mesure reproductibles.
• Cybersickness et confort utilisateur
• Identification des paramètres XR et des conditions de conduite favorisant l’inconfort.
• Conception et validation de stratégies de mitigation adaptées à la conduite.
• Interaction conducteur – cockpit virtuel
• Optimisation des interactions hybrides (volant et commandes réelles + cockpit virtuel).
• Évaluation de casques XR variés, y compris casques légers via streaming cloud.
• Couplage temps réel XR ↔ jumeau numérique véhicule
• Architecture logicielle pour la synchronisation temps réel du modèle dynamique et du rendu XR.
• Minimisation de la latence et du jitter dans une chaîne complète simulation–rendu.
• Évaluation amont des concepts véhicule (Design, HMI, ADAS)
• Mesure de l’apport effectif de la XR dans la détection précoce de problèmes ergonomiques, HMI et ADAS.
• Définition de KPI projet pour quantifier les gains de performance et de qualité
  

Compétences Requises Du Futur Thésard

• Connaissances requises :
• Maîtrise d’un moteur temps réel VR/XR (Unity ou Unreal Engine)
• Connaissance des pipelines XR (OpenXR, reprojection, FOV, etc.)
• Au moins un langage de programmation maîtrisé (C#, C++ ou Python)
• Traitement de données et statistique : Python (NumPy, SciPy, Pandas), Matlab ou équivalent
• Sensibilité aux facteurs humains
• Formation souhaitée :
  
  

Le(la) Candidat(e) Devra Idéalement Être Diplômé(e) D’un Master 2 Ou Diplôme D’Ingénieur Dans L’un Des Domaines Suivants

• Informatique / Réalité Virtuelle – XR / Computer Graphics
• Génie mécanique / Modélisation dynamique du véhicule
• Ingénierie des systèmes interactifs / IHM
• Ergonomie / Facteurs humains
• Robotique ou mécatronique
• Simulation numérique / Temps réel
  
  

Une formation pluridisciplinaire (informatique + mécanique, IHM + VR, simulation + ergonomie…) sera particulièrement appréciée compte tenu du caractère transversal du projet.

• Aptitudes personnelles souhaitées :
  
  

Les qualités suivantes seront essentielles pour mener une thèse sur un sujet aussi pluridisciplinaire :

• Curiosité scientifique et goût pour l’innovation XR.
• Rigueur, autonomie, organisation.
• Capacité à travailler en équipe (laboratoire + entreprise en contexte CIFRE).
• Goût pour les interfaces matérielles et logicielles.
• Intérêt pour les essais expérimentaux avec des conducteurs.
  
  

Poste en CDD sur 3 ans