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Prix Inria 2011

Bruno Lévy, pionnier de la géométrie numérique

Bruno Lévy  © Inria / Photo C. Lebedinsky  © Inria/ Photo C. Lebedinsky

Premier lauréat du prix jeune chercheur d’Inria, Bruno Lévy se voit, une fois encore, conforté dans ses choix précurseurs d’associer mathématiques appliquées et informatique pour modéliser des objets en 3D par ordinateur, que ce soit pour les jeux vidéo ou pour la simulation numérique.

Bientôt la quarantaine, père de deux jeunes enfants, chercheur Inria depuis 2000 et responsable de l’équipe-projet ALICE depuis 2004, Bruno Lévy est heureux de faire de la recherche, à l’image de ses parents chercheurs en pharmacie, qui lui ont probablement donné le goût - sa sœur aînée a aussi choisi la même voie. « Quant à l’informatique, raconte t-il, c’est une passion née de mes premières tentatives de programmation, autour de l’âge de 10 ans, avec ma sœur quand nous décortiquions pas à pas le manuel de l’Apple II familial. » Ce qu’il n’imaginait pas, c’est la liberté que lui procurerait la recherche, l’incroyable avantage de pouvoir disposer de moyens pour explorer à loisir de nouvelles voies.

Quelques décennies plus tard, il programme toujours des ordinateurs, cette fois pour manipuler des objets mathématiques en trois dimensions : des images de synthèse pour les jeux vidéo et de plus en plus des images de simulation numérique pour faire de la conception par ordinateur. Elles sont utiles pour des calculs aérodynamiques pour les avions  ou des modélisations du sous-sol pour la recherche pétrolière , domaine dans lequel Bruno Lévy a fait sa thèse et où il reste impliqué.

L’équipe a par ailleurs une belle culture d’outils mathématiques qu’elle ne cesse d’enrichir, souvent à coup d’intuition. Une culture dont Bruno Lévy est l’insatiable architecte et superviseur. Parmi ses credo : savoir  perdre du temps pour étudier des pistes inédites, se tromper pour avoir parfois de bonnes surprises. Ce qu’il s’applique à faire en construisant des ponts entre les techniques classiques d’algorithmique numérique et de modélisations géométrique en informatique graphique. Il a ainsi inventé il y a une dizaine d’années la « géométrie numérique », que plusieurs équipes dans le monde explorent depuis, entre autres via la plateforme logicielle Graphite qu’il a développée.

Échantillonnage optimal en métrique anisotrope © Inria / ALICE Échantillonnage optimal en métrique anisotrope - © Inria / ALICE

Il invente des techniques scientifiques à la fois mathématiques et informatiques  pour résoudre certains problèmes de représentation des objets et améliorer les techniques de simulation numérique. Il s’étonne encore d’avoir décroché, il y a 3 ans, une bourse du Conseil européen de la recherche (ERC) pour tester ces concepts dans un projet un peu fou, Goodshape, qui a pourtant convaincu. « Nous explorons des pistes mathématiques très originales pour optimiser du point de vue mathématique l’échantillonage des objets à modéliser, autrement dit la façon de distribuer au mieux les points sur l’objet, la clé de modélisations plus précises et probablement plus rapides », explique t-il. Ces techniques d’optimisation inédites devraient permettre de traiter les masses de données croissantes des simulations numériques.

Il explore aussi cette voie avec son équipe. Il rencontre de nombreux chercheurs Inria du domaine de la simulation, comme l’équipe-projet GEOMETRICA  pour les aspects de géométrie algorithmique, GAMMA3 pour les aspects de maillages par éléments finis, Addecco qui simplifie les modèles  de simulation aérodynamique ou encore Distène, une entreprise qui optimise les chaines de conception par le calcul. « Je teste leur données pour voir si nos algorithmes sont plus efficaces, s’amuse t-il comme s’il testait un nouveau jeu. Notre objectif est de développer des algorithmes suffisamment génériques puis de les rendre spécifiques à telle ou telle application. Comme pour l’échantillonage optimal, il nous faut prouver que nos solutions sont innovantes et utiles. » Il reconnait prendre beaucoup de risques seul et avec son équipe. Ces reconnaissances (la bourse ERC, ce prix jeune chercheur ou les conclusions de la récente évaluation de l’équipe Inria) sont donc d’autant plus importantes.

Excellent orateur, il est très convaincant et transforme chacun de ses exposés en monument de rhétorique, mêlant science, épistémologie et humour. Il tente de transmettre au plus grand nombre sa passion pour la recherche en informatique. Selon lui, mathématiques et informatique ont beaucoup en commun et beaucoup à apporter en s’associant : l’informatique est au service des mathématiques dans les programmes de vérification de preuve et inversement, les mathématiques pourraient vérifier les programmes pour développer des codes sûrs. « Avec ce prix, je voudrais renforcer la triade mathématique, informatique, automatique au sein d’Inria, par exemple dans le cadre de la fédération Charles Hermite, une fédération lorraine de quatre labos de recherche dans ces domaines » conclue t-il de plus en plus investi dans l’animation de son domaine de recherches.

Témoignages

Sylvain Petitjean, délégué scientifique du centre de recherche Inria Nancy - Grand Est

 

Sylvain Petitjean

« Bruno est un excellent programmeur informatique, très créatif dans son art, celui de la manipulation et la visualisation réaliste d'objets géométriques. Il a fait le choix de la rigueur mathématique pour faire face à l’explosion du volume de données engendrée par les problèmes concrets d’informatique graphique. Bruno a ainsi acquis une très large visibilité internationale en une dizaine d’années et communique à merveille son enthousiasme en toute occasion. »

Jocelyne Dias, déléguée à l’administration du centre de recherche Inria Nancy - Grand Est

Jocelyne Dias

« Bruno est un scientifique prestigieux qui n’a pas la grosse tête : simple, accessible même pour la non scientifique que je suis, il est très exigeant envers lui-même et ceux qui travaillent avec lui mais toujours attentif aux autres. Il a un humour ravageur, qui déride souvent nos réunions du comité exécutif, doublé d’une grande culture classique, de Lucrèce à Platon, qui enrichit nos échanges ! »

Dinesh Manocha, professeur d’informatique graphique à l’université de Caroline du nord, responsable en 2010 du comité d’évaluation des équipes d’informatique graphique d’Inria

« J'ai eu la chance d'interagir étroitement avec Bruno Lévy ces dernières années. Je le considère comme l'une des principales autorités dans le monde de la modélisation géométrique et dans ses applications à l'informatique graphique et au calcul scientifique. Certains de ses résultats sur l’échantillonnage, le traitement géométrique spectral ou la création de textures font référence et sont repris dans les manuels scolaires. Sous sa direction, l'équipe-projet Alice a généré beaucoup de résultats scientifiques majeurs et produit d'excellentes publications. »

Mots-clés : Prix Jeune Chercheur Prix Inria Bruno Lévy

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