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Florence Bertails-Descoubes, la simulation prédictive pour le cinéma, la mode et la physique

Date:
Mis à jour le 12/05/2021
Comment simuler, de la manière la plus réaliste possible, le mouvement des cheveux ou des vêtements ? C'est l'objet des travaux de Florence Bertails-Descoubes, directrice de recherche chez Inria Grenoble - Rhône-Alpes. Découvrez son parcours au travers de trois questions.
Florence Bertails
© Inria / Photo S. Erôme - Signatures

Comment êtes-vous arrivée dans le milieu de la recherche ?

J'ai toujours été attirée par les mathématiques, mais aussi par l'art plastique (en particulier le dessin), et j'ai parfois hésité entre une carrière scientifique et une carrière artistique. En prépa j'ai découvert que l'image de synthèse, utilisée de plus en plus pour fabriquer des films d'animation, était aussi une discipline scientifique à part entière (l' "informatique graphique"), et qu'il y avait un laboratoire réputé à Grenoble sur cette thématique (l'équipe Imagis).

Parcours : Florence Bertails-Descoubes a obtenu en 2006 un doctorat sur la simulation des chevelures virtuelles à l'INP de Grenoble. Ses travaux de thèse ont été récompensés par le prix SPECIF - Gilles Kahn 2006. En 2006-2007, elle a effectué un postdoctorat à l'université de Colombie Britannique à Vancouver, avant d'être recrutée en septembre 2007 chez Inria comme chercheuse permanente dans l'équipe de recherche BiPop, spécialisée dans la modélisation et l'analyse de systèmes dynamiques non réguliers.

À partir de ce moment-là, je me suis orientée vers des études de mathématique/informatique, avec en ligne de mire l'informatique graphique, et j'ai rejoint l'équipe Imagis dès mon stage de deuxième année en école d'ingénieur. J'ai ensuite poursuivi une thèse dans une des équipes engendrées par Imagis, l'équipe Evasion, spécialisée dans la modélisation d'objets en mouvement.

Quels sont vos axes de travail, aujourd'hui ?

Aujourd'hui, j'aime toujours travailler sur la modélisation de phénomènes complexes pour le graphique (cheveux, vêtements, milieux granulaires), notamment pour des applications dans les effets spéciaux et le cinéma d'animation. Mais ces dix dernières années, j'ai aussi effectué, en parallèle, une transition thématique importante vers les domaines de la mécanique et de la physique de la matière complexe, pour lesquels la modélisation réaliste, robuste et efficace de phènomènes complexes présente des enjeux importants (par exemple, pour la conception inverse de vêtements ou de structures architecturales, la prévention des risques naturels, la physique du sport, etc.).

Quels sont vos objectifs/ambitions à long terme ?

Les interactions entre informatique graphique, mécanique et physique restent encore anecdotiques, alors que l'on peut anticiper à terme des convergences autour de la modélisation prédictive de systèmes complexes. C'est cette thématique que je souhaite développer à long terme, dans un cadre véritablement pluridisciplinaire.

Pour cela j'ai créé en 2017 l'équipe Elan à Inria Grenoble Rhône-Alpes, qui se positionne de manière originale à cheval entre informatique graphique et physique computationnelle, et qui réunit aujourd'hui des théoriciens, des numériciens, et même des expérimentateurs. Notre objectif est de concevoir des modèles numériques macroscopiques, validés expérimentalement, qui puissent servir non seulement à pousser le réalisme vers l'extrême dans les films, mais aussi à prédire de manière fine des comportements non linéaires typiques de structures élancées (tiges, rubans, plaques) et de couplages de telles structures (milieux granulaires et fibreux notamment) avec des lois d'interaction diverses (contact frottant, adhésion).

Pour accélérer encore la convergence entre informatique graphique et physique, j'ai créé en 2019, avec Basile Audoly, physicien à l'Ecole Polytechnique, le premier workshop international, Graphyz, situé à l'interface entre les deux disciplines. Cet événement a rencontré un succès tel que nous envisageons de le reconduire périodiquement.

Florence Bertails-Descoubes, directrice de recherche, est responsable de l'équipe-projet ELAN (modELisation de l’Apparence de phénomènes Non-linéaires ), fondée en 2017. Ses axes de recherche portent sur la modélisation et la simulation d'objets mécaniques complexes, principalement pour des applications dans les films d'animation et le prototypage virtuel. Elle s'intéresse en particulier à la modélisation de structures élastiques fines non linéaires (telles que des tiges et des plaques) et à la manipulation discrète du contact par frottement sec pour la simulation de matière divisée (telle que des cheveux ou des granulés).  En 2014, le Conseil européen de la recherche (European Research Council , ERC) lui a décerné une bourse "Starting Grant".