Le réalisme de l’animation 3D donne parfois des résultats spectaculaires. Pourtant, certains détails demeurent un défi pour les animateurs. C’est entre autres le cas de la chevelure humaine pour laquelle il n’existe pas de représentations mathématiques simples.

Des chercheurs du département de génie civil et environnemental du MIT viennent toutefois de développer un modèle qui pourrait faciliter la tâche aux artisans.

«Dans notre laboratoire, nous étudions la mécanique des structures telles que les longs tuyaux d'acier utilisés dans l’industrie pétrolière», explique Pedro Reis, responsable du projet. C’est en effectuant des simulations à partir de petits tubes de plastique suspendus que le chercheur en ingénierie a été frappé par la similarité entre ces structures et les cheveux humains. Il a alors contacté Basile Audoly, un chercheur parisien qui avait déjà travaillé sur un modèle similaire en deux dimensions. «C’est ainsi que nous avons parcouru le chemin de l'ingénierie jusqu'à l'animation par ordinateur», résume-t-il. Et depuis, il est entré en contact avec des collègues travaillant dans des studios d'animations.

Selon Nicolas Poteet, professeur à l’École des arts numériques, de l’animation et du design de Montréal, l’équipe du MIT n’est pas la première à mettre ses compétences au service du cinéma. «Les modèles décrivant des phénomènes réels sont soumis aux lois de la physique puisque notre environnement est directement influencé par la gravité, la masse et la vitesse. Toute simulation de fluide se base donc sur la physique.» Il cite d’ailleurs le second film de la trilogie du Hobbit où on peut admirer des flots d’or liquide se déverser devant nos yeux, une animation nécessitant des calculs élaborés.

L’animation d’une boucle de cheveux est tout aussi complexe. Elle doit rebondir, s’étirer, se tordre sur elle-même. Grâce au modèle développé par l’équipe du Dr Reis, il est maintenant possible de prédire la forme qu’elle adoptera si l’on détermine sa longueur, son poids, sa rigidité et sa courbure naturelle. «Si le modèle élaboré par l’équipe du MIT mène au développement d’outils pour simuler les effets de torsion, les animateurs auront alors plus de possibilités pour créer des animations réalistes», confirme Nicolas Poteet.

Les modèles scientifiques augmentant le réalisme sont d’ailleurs de plus en plus recherchés pour bien représenter l’humain au cinéma, selon François Giard, professeur à l’École de design de l’Université Laval.

Cependant, au-delà des considérations physiques, c’est la nature même de l’être humain qui fait de l’animation un défi. Les cheveux, comme tout ce qui touche de près ou de loin le visage, sont difficiles à rendre adéquatement simplement parce que nous scrutons le visage des autres depuis notre enfance», explique François Giard. En d’autres termes, nous sommes des juges extrêmement sévères lorsque vient le temps d’évaluer la réussite d’un personnage animé.