Pixar explique sa nouvelle technique numérique pour modéliser les mouvements de chair

Pixar explique sa nouvelle technique numérique pour modéliser les mouvements de chair.

En anglais et mentionnant quelques termes mathématiques, mais évidemment pas besoin de ca pour avoir plaisir à regarder le résultat


Stable Neo-Hookean Flesh Simulation

En gros, les calculs d'énergies non-linéaires hyperélastiques sont souvent utilisés pour simuler les chaires d'un personnage virtuel.
Dans la nature, les tissues maintiennent leur volume initial en suivant un paramètre appelé "coefficient de Poisson" qui vaut environ 0.5. Mais les simulations numériques utilisant ce coefficient amènent souvent des bugs dans la visualisation des volumes (bug de collision par exemple).

Les équipes de Pixar ont donc développé une nouvelle version du modèle hyper-élastique de "Neo-Hookean". Leur nouveau modèle :
- Permet de garder un bon aspect visuel de la chair (comme le modèle initial de Neo-Hookean)
- Confère une meilleure préservation des volumes (après déformation d'un objet, celui-ci retrouve mieux leur état initial)
- Et permet de garder des volumes cohérents (sans bug de collision) lors de déformation extrèmes par rotation ou inversion.

Leur nouveau modèle permet d'obtenir des expressions mathématiques de forme fermée (équations qui peuvent être évaluées par un nombre fini d'opérations) pour les valeurs propres et vecteurs propres (facteurs décrivant les transformations linéaires appliquées à un objet) de tous les composants mathématiques du système.
Cela permet ainsi de projeter directement les matrices hessiennes (matrices permettant de résoudre des problèmes d'optimisation mathématique) en une solution semi-positive précise.
Cela permet également d'avoir une compréhension simple et directe du comportement numérique du matériaux.

Ces résultats permettent aussi de développer d'autres modèles complexes hyper-élastiques, sur lesquels les équipes Pixar travaillent actuellement. Ils appliquent par exemple leurs analyses aux modèles "Arruda-Boyce" (décrivant le comportement mécanique de matériaux caoutchouteux et plastiques) et "Fung" (modèle décrivant le comportement de materiaux pseudo-élastiques tels que les tissues biologiques).

Bref, voilà à quoi peut servir de se casser la tête à apprendre le calcul matriciel, les dérivées, primitives, intégrales, équations différentielles et calculs numériques sur ordi.


Pour aller plus loin : breannansmith.com (pour en apprendre plus sur un post-doc, Breannan Smith, qui travaille sur ces projets chez Pixar), fernandodegoes.org (pour en savoir plus sur Fernando De Goes, chercheur chez Pixar qui travaille sur les méthodes de calcul numériques permettant la simulation de géométries 3D et d'évènements physiques sur ordi), tkim.graphics (sur Theodore Kim, un autre chercheur Pixar qui travaille sur la simulation physique du feu, de l'eau et des humains).

Alors bien sur j'ai rien compris précisément de tout ce que j'ai traduit. Mais ca faisait intelligent de le mettre ^^. Puis ca parlera peut etre à certains. Ou ca piquera de curiosité d'autres ?

@Alex333

Bon j'ai traduit comme j'ai pu, mais on est d'accord j'ai rien compris dans le détail.

Mais en tout cas ca donne un exemple d'à quoi servent les calculs matriciels, équations différentielles et calculs numériques (cf dernière phrase)

Bon j'allais me lancer dans un laïus mais il est tard, alors en une phrase:

FAITES DES MATHS!!!!!!

L'obstacle principal c'est les notations bizarres qui pullulent. Faut voir ça comme une autre langue. Une fois la barrière de la langue passée, les idées elles-mêmes ne sont pas bien sorcier généralement.

@yakow Je te plussoie.

Puis maitriser un peu les maths, ca permet de ne pas se faire avoir par d'autres qui vont faire genre "cherche pas c'est compliqué"
Un collègue de taf dans une boite jouait là-dessus : Afficher 2-3 formules sans trop expliquer pour faire genre "on fait des trucs compliqués". En fait c'était de la merde

En plus du fait que les amths peuvent etres utiles dans tous les métiers technique, d'ingénierie, recherche, informatique