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SOFA, le moteur de simulation multiphysique

 Module deeptech 
Particulièrement utilisée dans des applications médicales ou robotiques, la plate-forme SOFA permet de modéliser la physique d'objets rigides et déformables, et leurs interactions. Par l'utilisation de scripts Python ou XML, il est possible de développer efficacement de nouvelles simulations utilisant les modèles et d’algorithmes de SOFA. © Inria / Photo C. Morel

Session:

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Objectifs

L’objectif de la session de formation est d’accélérer vos développements en simulation avec SOFA. Tenant compte de votre profil et votre expertise, la formation permet d’assurer la maitrise des bases théoriques (mathématiques, physique et informatique) tout en présentant l’étendue de la communauté SOFA. Des tutoriels permettent enfin une prise en main pratique pour utiliser, développer avec SOFA afin de démarrer vos projets dans les meilleures conditions.

Public cible : ingénieurs développeurs informatique et ingénieurs R&D.

À l’issu de la formation, les participants seront en mesure de  :

  • Comprendre les principes fondamentaux et les bases théoriques (mathématiques, physiques et informatiques) nécessaires à l’utilisation du logiciel SOFA Framework.

  • Identifier les principales fonctionnalités de SOFA ainsi que les applications possibles dans le domaine de la simulation.

  • Prendre en main l’environnement SOFA grâce aux tutoriels utilisateurs et exécuter des simulations simples.

  • Comprendre le passage du calcul théorique à l’implémentation informatique dans SOFA.

  • Développer et modifier des modules ou composants dans SOFA afin d’adapter l’outil à leurs propres projets de simulation.

  • S’appuyer sur les ressources et la communauté de Inria et de l’écosystème SOFA pour poursuivre leurs développements.

Pré-requis

Programme

  • aperçu de SOFA et de sa communauté ;
  • exemples et applications utilisant SOFA ;
  • tutoriel pour les utilisateurs ;
  • du calcul au code ;
  • tutoriel sur le développement.

Intervenant(s)

  • Hugo Talbot

    Ingénieur de recherche Inria

    Hugo Talbot a réalisé des études d’ingénieur en mécanique et a obtenu en 2010 un diplôme de l’institut de technologie de Karlsruhe (Allemagne) et de l’INSA de Lyon (France). Il a soutenu son doctorat en simulation médicale chez Inria en 2014. Ses travaux ont porté sur la simulation en temps réel de l’activité électrique du cœur humain. De 2014 à fin 2015, Hugo a ensuite travaillé sur la simulation de la cryoablation et l’électrophysiologie cardiaques en tant qu’ingénieur de recherche. Depuis 2016, Hugo Talbot est le coordinateur du projet open source SOFA. Les objectifs d’Hugo sont d’accompagner les travaux de recherche et les projets industriels se basant sur SOFA, de favoriser les collaborations et d’assurer, avec les membres du consortium, la définition d’une feuille de route technique.

    © Inria / coll. part.

  • Paul Baksic

    Ingénieur de recherche Inria spécialisé en SoftRobotics

    Paul Baksic a réalisé des études d’ingénieur en robotique médicale et a obtenu en 2018 un diplôme de l’école d’ingénieur Télécom Physique Strasbourg ainsi qu’un master de l’Université de Strasbourg. Il a soutenu son doctorat en robotique en 2022 à l’Université de Strasbourg. Ses travaux ont porté sur la commande robotique pour l’insertion d’aiguille dans le cadre de la radiologie interventionnelle. Cette procédure médicale utilise des aiguilles déformables pour atteindre des zones profondes d’organes mous comme le foie. À cause du couplage mécanique entre l’aiguille et les tissus, afin d’automatiser cette insertion, Paul s’est appuyé sur une simulation par éléments finis temps-réel de cette insertion pour d’abord automatiser le geste puis a proposé une méthode de partage de la commande pour augmenter le geste du praticien. Depuis 2023, Paul Baksic travaille au sein du consortium du projet open source SOFA. Ses tâches portent à la fois sur le maintien et la modernisation de l’intégration continue du projet, ainsi que dans le développement du logiciel même en enrichissant la base de code pour les besoins de la communauté.

    @Paul Baksic

1/2 journée
650 / pers.

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Objectifs

Une fois que vous avez fait vos premiers pas avec le framework SOFA, il peut être intéressant de faire un pas de plus sur des sujets techniques et scientifiques spécifiques. Ce cours avancé est donc dédié aux utilisateurs qui ont déjà une expérience avec SOFA et qui souhaitent renforcer un ou plusieurs domaines d’expertise.

Public cible : ingénieurs développeurs informatique et ingénieurs R&D.

À l’issu de la formation, les participants seront en mesure de  :

  • Approfondir l’utilisation avancée du logiciel SOFA Framework pour concevoir et paramétrer des simulations complexes.

  • Comprendre et implémenter différents types de contraintes dans SOFA ainsi que leur impact sur la stabilité et la précision des simulations.

  • Choisir et configurer les solveurs numériques et les paramètres de calcul adaptés à leurs objectifs de simulation.

  • Mettre en œuvre et ajuster des modèles mécaniques avancés pour représenter des systèmes physiques réalistes.

  • Configurer et exploiter les mécanismes de détection de collisions dans SOFA pour simuler les interactions entre objets.

  • Développer et intégrer leur propre plugin afin d’étendre les fonctionnalités de SOFA selon les besoins de leurs projets.

Selon le module choisi, les participants seront également capables de :

Module spécial Soft Robotics :

  • Comprendre les principes d’intégration temporelle dans SOFA.

  • Modéliser et simuler des actionneurs pour robots souples.

  • Utiliser le jacobien cinématique pour analyser le comportement des robots souples.

  • Mettre en œuvre des méthodes de cinématique inverse pour contrôler des systèmes de robotique souple.

Module spécial Contraintes & Collisions :

  • Approfondir les méthodes d’intégration temporelle utilisées dans SOFA.

  • Implémenter et paramétrer différents types de contraintes.

  • Configurer et optimiser les mécanismes de détection de collisions pour des simulations interactives.

  • Analyser des cas d’usage concrets et adapter les modèles aux besoins applicatifs.

Pré-requis

  • Avoir des connaissances correspondant au module niveau 1.

Programme

En fonction de vos objectifs de simulation, le cours peut se concentrer sur différents sujets :

  • les contraintes dans SOFA ;
  • solveurs et réglages numériques ;
  • modèles mécaniques ;
  • détection des collisions ;
  • développement de votre plugin.
Module SPÉCIAL SOFT-ROBOTICS  (Course in English)
  • basis on time integration in SOFA ;
  • soft robots: actuators ;
  • soft robots: kinematic jacobian ;
  • soft robots: inverse kinematics ;
  • questions & usecases.
Module SPÉCIAL CONTRAINTES & COLLISIONS (Course in English)
  • basis on time integration in SOFA ;
  • contrains in SOFA ;
  • collisions detection ;
  • questions & usecases.

Intervenant(s)

  • Hugo Talbot

    Ingénieur de recherche Inria

    Hugo Talbot a réalisé des études d’ingénieur en mécanique et a obtenu en 2010 un diplôme de l’institut de technologie de Karlsruhe (Allemagne) et de l’INSA de Lyon (France). Il a soutenu son doctorat en simulation médicale chez Inria en 2014. Ses travaux ont porté sur la simulation en temps réel de l’activité électrique du cœur humain. De 2014 à fin 2015, Hugo a ensuite travaillé sur la simulation de la cryoablation et l’électrophysiologie cardiaques en tant qu’ingénieur de recherche. Depuis 2016, Hugo Talbot est le coordinateur du projet open source SOFA. Les objectifs d’Hugo sont d’accompagner les travaux de recherche et les projets industriels se basant sur SOFA, de favoriser les collaborations et d’assurer, avec les membres du consortium, la définition d’une feuille de route technique.

    © Inria / coll. part.

  • Paul Baksic

    Ingénieur de recherche Inria spécialisé en SoftRobotics

    Paul Baksic a réalisé des études d’ingénieur en robotique médicale et a obtenu en 2018 un diplôme de l’école d’ingénieur Télécom Physique Strasbourg ainsi qu’un master de l’Université de Strasbourg. Il a soutenu son doctorat en robotique en 2022 à l’Université de Strasbourg. Ses travaux ont porté sur la commande robotique pour l’insertion d’aiguille dans le cadre de la radiologie interventionnelle. Cette procédure médicale utilise des aiguilles déformables pour atteindre des zones profondes d’organes mous comme le foie. À cause du couplage mécanique entre l’aiguille et les tissus, afin d’automatiser cette insertion, Paul s’est appuyé sur une simulation par éléments finis temps-réel de cette insertion pour d’abord automatiser le geste puis a proposé une méthode de partage de la commande pour augmenter le geste du praticien. Depuis 2023, Paul Baksic travaille au sein du consortium du projet open source SOFA. Ses tâches portent à la fois sur le maintien et la modernisation de l’intégration continue du projet, ainsi que dans le développement du logiciel même en enrichissant la base de code pour les besoins de la communauté.

    @Paul Baksic

1/2 journée
650 / pers.

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SOFA, pourquoi l’utiliser ?

Session_SOFA

Ce webinar « Open source framework for interactive mechanical simulation » enregistré en avril 2025 et animé par Hugo Talbot présente les avantages de l’utilisation de la solution SOFA pour la simulation mécanique et biomécanique avec les videos d’illustration des jumeaux numériques réalisés avec SOFA pour les applications médicales et robotiques.

Pour aller plus loin

Informations pratiques

  • Durée Module niveau 1 : 1 journée (6h) .

  • Durée Module niveau 2: 1/2 journée (4h).

  • Horaires : 9h-12h et 13h-17h (après-midi pour module niveau 2). Les horaires sont adaptables aux zones géographiques des participants.

  • Délais d’accès : les inscriptions s’arrêtent 15 jours avant la date affichée.

  • Informations sur l’admission : l’admission aux sessions Sofa fait l’objet d’une sélection préalable. Le candidat doit répondre aux critères des pré-requis indiqués ci-dessus. 

  • Format : toutes les sessions en dehors de l’intra-entreprise se déroulent en distanciel.

  • Modalités pédagogiques : la formation est délivrée en distanciel, en langue anglaise avec les supports en anglais. Le cours peut se dérouler en français si tous les participants sont francophones. La taille du groupe : 12 personnes maximum.

  • Privatisation du module (session intra-entreprise) : à partir de 5 personnes. Nous contacter via le formulaire de contact.

  • Moyens pédagogiques : une récente version de SOFA sera requise pour ce cours niveau 1. Les participants vont utiliser Python et les binaires distribuées basées sur Python 3.12 (version 3.10 disponible sur Linux). Le support du cours sera fourni aux participants.

  • Modalités d’évaluation et de suivi : l’évaluation est assurée par les quizz. Une attestation de formation est délivrée à la fin du parcours.

  • Accessibilité – handicap : Inria s’engage à garantir l’accessibilité de ses formations à distance et en présentiel aux personnes en situation de handicap. Plus de détails

 

A propos de nos tarifs

  • Tarif Module « SOFA, le moteur de simulation multiphysique » niveau 1 Industriel : 650 € HT (780 TTC)

  • Tarif Module « SOFA, le moteur de simulation multiphysique » niveau 1 Académique : 500 € HT (600 TTC)

  • Tarif Module « Softrobotics » ou « Contraints &Collisions » niveau 2 Industriel : 650 € HT (780 TTC)

  • Tarif Module « Softrobotics » ou « Contraints &Collisions » niveau 2 Académique : 500 € HT (600 TTC)

  • Tarifs dégressifs groupe à partir de 5 personnes (-10% de 5 à 9 inscrits, -20% plus de 10 inscrits) et en cas d’achat groupé des modules niveau 1 et niveau 2 (-20%)
  • Tarif dégressif pour les entreprises membres du pôle Aktantis (-20%)
  • Modalités de financement : fonds propres

Soutien de l’Europe

Ce module se déploie avec le concours du projet européen EuroCC2 No 951732 et fait partie du catalogue du Centre national de compétence HPC.HPDA.IA

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