Qui, en regardant un animé de Pixar, ne s’est jamais demandé comment les cheveux de telle princesse ou les poils de telle bestiole pouvaient être animés avec autant de réalisme ? De fait, il y a des années de recherche en informatique graphique derrière cette prouesse, et de nombreux modèles mathématiques sont utilisés pour animer ce type d’objets de façon la plus naturelle possible. C’est justement le métier de Mathieu Desbrun, enseignant-chercheur en géométrie appliquée à Inria et diplômé de Grenoble INP – Ensimag en 1994.
Passionné d’informatique et fasciné par les images fractales, ces objets mathématiques aux effets souvent considérés comme hypnotiques, le jeune ingénieur s’est très rapidement tourné vers l’informatique graphique 3D. Son diplôme en poche, il se lance
dans une thèse avec Marie-Paule Cani sur les objets hautement déformables dans l’ancien laboratoire grenoblois iMAGIS, puis enchaîne sur un post-doctorat à l’université Caltech aux Etats-Unis. Il y restera 23 ans, en tant que professeur spécialiste de géométrie appliquée, un terme qu’il a lui-même inventé pour souligner l’importance des applications dans sa recherche.
Le cinéma, l’automobile… et bien d’autres domaines
A quoi sert-elle justement, sa recherche ? «
A décrire et animer des objets virtuels dans le temps en fonction de leur environnement, résume le chercheur.
Il existe tout un marché qui a besoin de rendre des animations réalistes avec le moins de temps de calcul possible. Pour un film, il faut tout de même produire 60 images par seconde, pendant 1h30 ! » Tout l’art de l’informaticien consiste donc à trouver le moyen de réaliser des calculs le plus rapidement possible pour générer les objets, les animer et obtenir un rendu visuel naturel. Pour cela, Mathieu Desbrun se fonde sur la géométrie différentielle discrétisée, qui lui permet de reproduire numériquement les équations fondamentales qui modélisent le monde qui nous entoure.
Au-delà du cinéma, ces recherches trouvent une utilité dans bien d’autres domaines. «
On peut par exemple fournir des outils aux designers automobiles pour tester en temps réel l’influence de la forme d’une voiture sur son aérodynamisme, explique le chercheur.
Ou encore faire des simulations pour connaître en temps réel l’influence du design des pales d’un hélicoptère sur le bruit ou la portance de l’appareil. Ou encore, pour modéliser certains organes du corps humain et du système sanguin. » De retour en France, Mathieu Desbrun – en disponibilité de Caltech pour une durée indéterminée – vient de rejoindre le centre Inria Saclay – Île-de-France, en tant que chercheur avancé, et le LIX (Laboratoire d’informatique de l’École polytechnique), en qualité d’enseignant.
Copyright images : Pixar
