Représentation et optimisation de maillage structuré par blocs à l'aide de systèmes multi-agents

This thesis deals with the representation and generation of block-structured hexahedral meshes. To date, there is no method for generating satisfactory block structures for any geometric domain. In practice, expert engineers generate these meshes using interactive software, which can take several weeks to complete. Moreover, adding modification operations in these interactive softwares is a delicate task to maintain the coherence of the block structure and its relationship with the geometric domain to be discretized. In order to improve this process, we first propose to define hexahedral mesh manipulation operations based on the use of the generalized map model. Then, by considering block structures obtained using the Polycube method, we provide methods for optimizing the topology of these structures to satisfy constraints of a geometric nature. We propose a first method in dimension 2, which considers a local approach to the problem based on the experience of engineers working with interactive software. We then propose a second method, this time using ant colony optimization meta-heuristics for leaf selection in dimension 3.Ce travail de thèse porte sur la représentation et la génération de maillages hexaédriques structurés par blocs. Il n'existe pas à ce jour de méthode permettant de générer des structures de blocs satisfaisantes pour n'importe quel domaine géométrique. En pratique, des ingénieurs experts génèrent ces maillages avec des logiciels interactifs, ce qui nécessite parfois plusieurs semaines de travail. De plus, l'ajout d'opérations de modification dans ces logiciels interactifs est un travail délicat pour maintenir la cohérence de la structure de blocs et sa relation avec le domaine géométrique à discrétiser. Afin d'améliorer ce processus, nous proposons tout d'abord de définir des opérations de manipulation de maillages hexaédriques se basant sur l'utilisation du modèle des cartes généralisées. Ensuite, en considérant des structures de blocs obtenues à l'aide de la méthode des Polycubes, nous fournissons des méthodes optimisant la topologie de ces structures pour satisfaire des contraintes de nature géométrique. Nous proposons ainsi une première méthode en dimension 2, qui considère une approche locale du problème en s'appuyant sur l'expérience des ingénieurs manipulant des logiciels interactifs. Puis nous proposons une seconde méthode utilisant cette fois la méta-heuristique d'optimisation par colonie de fourmis pour la sélection de feuillets en dimension 3

Formal Definition of Hexahedral Blocking operations Using n-G-Maps

International audienceNowadays for real study cases, the generation of full block structured hexahedral meshes is mainly an interactive and very-time consuming process realized by highly-qualified engineers. To this purpose, they use interactive software where they handle and modify complex block structures with operations like block removal, block insertion, O-grid insertion, propagation of block splitting, propagation of meshing parameters along layers of blocks and so on. Such operations are error-prone and modifying or adding an operation is a very tedious work. In this work, we propose to formally define hexahedral block structures and main associated operations in the model of n-dimensional generalized map. This model provides topological invariant and a systematic handling of geometric data that allows us to ensure the expected robustness