Penseur

jeudi, août 16, 2007

Quand l'erreur est plus vraie que la vérité

Apres avoir vu que les galaxies et les gouttes d'eau, finalement, ont quelques points communs, continuons dans les curiosites liquides. Un article de BBC news raconte comment les codeurs de Pixar et Dreamworks ont étudié pour les films d'animation Ratatouille et Drôle d'Abeille le mouvement du miel, des blancs d'oeufs, de la pâte à pain, ...

Ainsi, pour représenter au mieux l'écoulement du miel, les graphistes de Dreamworks ne se sont pas contenté d'augmenter le paramètre "viscosité" dans le modèle d'écoulement fluide, car le résultat n'était pas satisfaisant. Ils sont allés beaucoup plus loin, étudiant puis implémentant des modèles physiques évolués : fluide à seuil ("Honey tends to retain its structure, it tends to keep that but eventually transitions to something more liquidy-like."), viscoélasticité ("The solution to getting honey-like movement was adding separate elastic forces to the fluid simulation").

Seul problème : le miel n'est ni un fluide à seuil, ni viscoélastique. C'est au contraire un exemple classique de fluide purement visqueux, parfaitement Newtonien (c'est-à-dire de viscosité constante quelle que soit l'expérience).

En d'autres termes, Dreamworks a ajouté des propriétés fausses pour mieux rendre l'impression du vrai.

Je vous laisse tirer la morale que vous voudrez de cette histoire. Le blog sera en pause la semaine prochaine - une semaine de séminaire que je vais essayer de transformer autant que faire se peut en semaine de vacances.

PS : Pixar s'en tire à bon compte. La pâte à pain (un gel de gluten piégant des bulles d'air et des boulettes d'amidon) et les blancs d'oeufs (un réseau de protéines en interaction) sont effectivement très élastiques.

6 commentaires:

luxtin a dit…

J'avais vu un reportage sur la 5 concernant "Le monde de Nemo" de Pixar.

Bien sûr, dans ce film, la modélisation du comportement de l'eau est omniprésente. Lors d'une projection privée dans leurs labos d'une scène se déroulant à la surface de l'eau, l'une des personnes de l'équipe s'est écrié : "ça ne va pas ! C'est trop réaliste ! Les gens de croiront pas que c'est de l'eau de synthèse !".

La simulation était tellement fidèle qu'elle risquait de paraitre trop réaliste par rapport au reste, et risquait de nuire à la crédibilité du film.
Ils ont donc décidé de faire une eau moins réaliste qu'il ne leur était possible...

Maintenant ce n'est peut-être plus le cas, car l'ensemble des graphismes à évolué depuis le monde de Nemo, et l'eau ne ferait pas figure d'ovni dans l'environnement simulé.

En tout cas, il y a toujours quelque chose qui m'intrigue dans ces films. Quand je vois qu'on met des semaines parfois à calculer l'écoulement autour d'une configuration simple (profil d'aile simplifié par exemple), je me demande sur quels modèles ils se basent pour simuler assez fidèlement l'écoulement d'un fluide, comme l'eau ou le miel.

Quelqu'un a t'il une idée des modèles utilisés ?

Eric C. a dit…

@luxtin,

Ils n'ont pas non plus le même besoin de précision que toi quand tu cherches un champ de pression ou de vitesse autour d'une aile ... :)
Sérieusement non, je ne sais pas quel type de modèle ils peuvent utiliser, mais ça doit être intéressant de chercher un compromis fidélité/temps de calcul acceptable. Les développeurs de jeux video (par ex simulation auto) ont le même souci. La modélisation fine du comportement routier d'un véhicule reste aujourd'hui très problématique notamment dans les transitoires, mais les meilleurs jeux s'en sortent pourtant de façon suffisamment réaliste pour que les joueurs n'y trouvent rien à redire.

Oldcola a dit…

Hello, tu pourrais trouver des infos sur le site de SIGGRAPH.
Mais je pense que Pixar utilise autant de modèles différents qu'ils ont des collaborations universitaires.

Le problème "réalisme" vs "crédibilité" que tu évoques est un problème qui semble toucher les université maintenant, il y a un groupe de profs de physique aux USA qui dit que leur étudiants sont par trop influencés par Spiderman :-)

Et j'en connais des étudiants en France qui ont vu trop de X-men pour pouvoir faire des études de biologie...

Oldcola a dit…

Ah oui, j'oubliais :
A croire Nick Bostrom, nous sommes une simulation :-D
Lui il a trop regardé Matrix, n'est-ce pas ?

Tom Roud a dit…

@luxtin : j'imagine aussi que les bécanes de Pixar doivent être assez puissantes...

@ oldcola : ces histoires de simulations de monde, cela me paraît physiquement impossible. On doit pouvoir estimer l'énergie nécessaire à "simuler" plusieurs milliards d'êtres humains, et surtout leur environnement; je suis quasiment certain que c'est trop colossal pour être simulé, sauf à estimer que les ressources énergétiques du simulateur sont infinies.

Matthieu a dit…

@Luxtin : ce qui est amusant dans cette histoire c'est que les graphistes n'ont pas "simplifié" l'eau pour reduire le temps de calcul ou donner un style moins réaliste. Ils ont ici au contraire ajouté des propriétés physiques, certes bien connues, mais qui ne s'appliquent pas au miel ! Je trouve étonnant et ironique que nous trouvions le resultat plus réaliste.