1. La biologie.

2. L'anatomie.

3. La botanique.

4. La zoologie.

5. La médecine.

6. L'astronomie.

7. Météorologie.

8. La paléontologie.

   Références

Le symbole Ö avant ou après un mot indique un lien vers une autre fiche des " Les Basiques : L'animation numérique ".

Dès leur naissance, les images de synthèse se sont rapidement répandues dans différents secteurs de l’activité humaine et le vaste domaine de la science n’est pas resté insensible aux applications de l’animation numérique. Très rapidement, les images de synthèse sont devenues un merveilleux outil de visualisation scientifique et une inépuisable source d’inspiration pour les artistes. L’animation numérique contribue à l’amélioration de la communication scientifique, à l’enseignement des mécanismes de fonctionnement complexes et d’une manière générale, à la simulation et à la visualisation de tous types de données. L’animation numérique a une valeur ajoutée indéniable dans la recherche scientifique.

A l’heure actuelle, l’étendue des applications est telle, qu’il serait impossible d’exposer ici tous les domaines scientifiques qui font appel à l’animation numérique. Nous ne présenterons qu’un choix limité de disciplines : la biologie, l’anatomie, la botanique, la zoologie, la médecine, l’astronomie, la météorologie et la paléontologie. De même, nous ne citerons ici que quelques exemples, surtout ceux qui nous semblent être à la croisée entre les applications scientifiques et artistiques.

Dans le domaine scientifique du vivant, l’animation numérique contribue à l’étude du fonctionnement des organismes microscopiques et/ou macroscopiques sans avoir à les modifier ou à leur nuire. Dans le cas spécifique des disciplines étudiant la structure du vivant à échelle microscopique (biochimie, biologie moléculaire et cellulaire),l’animation numérique permet la visualisation dynamique du monde des molécules et des cellules.

L’animation courte DNA Molecule de Nelson Max (EUA, 1985), primé au Festival Imagina en 1986 dans la catégorie « scientifique et industriel », est un bon exemple. Dans cette visualisation scientifique, dont le sujet principal est le génome des êtres vivants, il est possible de voir les structures et les interactions de la molécule de l’ADN, support de l’information génétique.

L’animation scientifique Allergy From The Inside de Laurent Larsonneur (EUA, 1999) explique comment l’organisme, sensibilisé par un premier contact avec un agent allergogène, conserve des informations qui, des années plus tard, pourront déclencher une réaction anaphylactique. Cette animation réalisée en relief (avec des images stéréoscopiques) et en images de synthèse 3D, doit être visualisée avec des lunettes polarisants afin d’immerger le spectateur dans l’image. Bien qu'elle soit destinée aux médecins et aux chercheurs, elle permet de faire comprendre au grand public les mécanismes des allergies.

D’un autre côté, l’animation en relief et enimages de synthèse 3D Voyage dans la cellule de Laurent Larsonneur, Christian Sardet et Andreas Koch (Voyage Inside the Cell, France, 1999) dévoile le processus de reproduction cellulaire à l’intérieur de l’être humain. Dans ce voyage spectaculaire à l’intérieur d’une cellule humaine, une hormone passe à travers la membrane cellulaire et le cytoplasme. Ensuite elle entre dans le noyau où l’on voit la réplication de l’ADN et la séparation des chromosomes pour former deux cellules filles. Un texte narratif vivant et une musique originale accompagnent ces images d’une étrange beauté. Cette visualisation scientifique a été couronnée auFestival Imagina 2000 avec le prix « Pixel-Ina 3D Relief ».

Enfin, la série scientifique Relief de l'Invisible de Pierre Oscar Levy, Jean-Michel Sanchez et Gabriel Turkieh (France, 1999) est un impressionnant voyage à l’intérieur de la matière jusqu’à l’empilement des atomes qui la constituent. Les 22 animations courtes qui composent la série ont été réalisées à partir d’images scientifiques obtenues avec des caméras haute définition et des microscopes électroniques. La structure formelle de chaque animation se présente sous la forme d’un puissant zoom en avant, avec un mouvement fluide et continu, jusqu’atteindre les limites du microscope. Cette œuvre dévoile toute la complexité, la diversité et l’unicité de la matière comme par exemple les fibres de chitine du papillon et du crabe, l’épiderme de la peau, les chloroplastes de la feuille, les fibres du collagène du poisson ou les bâtonnets de l’œil. Elisabeth Mollard explique :

« L'idée a germé dans le département de production audiovisuelle de la Cité des Sciences et de l'Industrie, qui a confié à la société Jeol Europe SA la prise de vue d'une quarantaine de photos par matière. Jusqu'au niveau de l'atome, un microscope à balayage a sondé la surface des objets et des coupes très fines ont été réalisées avant d'être photographiées par un microscope électronique à effet tunnel. A partir de là, des images de synthèses ont été spécialement créées pour cette sérieⁱ ».

Les matières ou organismes étudiés dans la série Relief de l'Invisiblesont : l’acier, l’aluminium, le béton, le bois, la céramique, le laiton, l’argile, la fibre de carbone, le plastique, le cheveu, la dent, le crabe, la feuille, la peau, le papillon, la fleur, le poisson, le pou, l’œil, le maïs, la mouche et le champignon.

La simulation du vivant va inspirer quelques artistes-scientifiques qui vont trouver dans « la vie artificielle » un processus artistique intéressant pour l’autoproduction de formes d’une grande complexité. Parmi les principaux artistes expérimentant avec la vie artificielle nous en retiendrons deux : Karl Sims et le couple Sommerer & Mignonneau.

> Karl Sims est auteur du dispositif interactif Ö Genetic Images (EUA, 1993), de l’installation Galapagos (EUA, 1997) qui permet aux visiteurs d’assister à la transformation d’images sélectionnées par le spectateur lui-même et de l’animation courte Ö Evolved Virtual Creatures (EUA, 1994).

> Christa Sommerer et Laurent Mignonneau sont les réalisateurs des dispositifs interactifs : A-Volve (1994-1995) qui permet au visiteur d’interagir avec des créatures aquatiques dotées d’une vie autonome, Genma (1996) qui permet au spectateur de manipuler les gènes de créatures zoomorphes, Verbarium (1999) où le visiteur écrit le code génétique de créatures à générer par l’ordinateur à partir d’un message écrit sous forme de courrier électronique par internet et Life Writer (2006).

2. L’ANATOMIE

Dans le domaine scientifique de l’anatomie humaine, l’animation numérique permet de visualiser, sous toutes ses coutures et en trois dimensions, les différentes parties du corps humain : les cellules, les tissus, les organes et les divers systèmes.

La visualisation scientifique The Visible Human Project réalisée par leNational Center Atmospheric Research (EUA, 1995) est un bon exemple. Cette animation hyperréaliste montre la structure osseuse, les muscles et les veines d'un corps humain. Elle a pu être réalisée grâce à la donation à la science du corps de Joseph Paul Jernigan, un prisonnier américain condamné à la peine de mort en 1993. La démarche a consisté à couper le cadavre en fines tranches qui ont été ensuite numérisées. Des animateurs et des scientifiques ont travaillé ensemble pour isoler, identifier et classifier toutes les structures anatomiques. Cette œuvre scientifique permet de visualiser soit le système nerveux du corps humain, soit le réseau sanguin, soit la structure osseuse, en fonction des besoins des chercheurs. Le corps humain peut ainsi être exploré de manière très souple et réaliste.

L’intérêt pédagogique de la reconstitution du corps humain est évident. Avec le développement du marché du cédérom didactique les titres sur l’anatomie humaine se sont multipliés. Parmi les différents genres de cd-roms commercialisés, citons:

> La leçon d’anatomie de Jachy et Robert Azencott (France, 1997), un cd-rom didactique pour adultes sur l’histoire de la découverte et de la représentation du corps humain.

> Mon premier corps humain super génial un cdrom pédagogique pour la jeunesse édité par Nathan et Havas Interactive (France 1998) sur l’emplacement des os et des organes ainsi que les besoins en nourriture du corps humain.

>Corps humain : l’encyclopédie du corps humain en 3D, un cd-rom médical édité par Mindscape (France, 2001) sur les grandes étapes de la vie, l'énergie, la croissance, le mouvement et la défense de l'organisme.

> Corps humain : l’encyclopédie 3D, un cd-rom encyclopédique édité par Emme Interactive (France, 2007) sur le fonctionnement du corps humain.

Les avancées technologiques destinées à l’étude de l’anatomie humaine et à la simulation du corps humain ont permis de réaliser des œuvres de vulgarisation scientifique chaque fois plus réalistes et saisissantes. Parmi les documentaires scientifiques destinées à la télévision et disponibles actuellement dans le marché du DVD citons :

> Intimate Universe : The Human Body de Christopher Spencer (Grande-Bretagne, 1998). Cette série documentaire pour la BBC est un voyage à travers 7 étapes de la vie humaine, depuis la naissance jusqu’à la mort.

> Universe Within de Goro Koide (Japon, 1989). Ce documentaire scientifique nous fait voyager à l’intérieur du corps de trois athlètes mondialement connus afin d’explorer la coordination du système circulatoire, respiratoire, digestif et reproductif.

> Body Story « The Crash » de Leanne Klein (Grande-Bretagne, 1999). Cet épisode de la série télévisée Body Story permet de visualiser toutes les répercutions d’une chute sur les différents systèmes du corps humain.

Au-delà d’une approche scientifique, il y a les œuvres qui tirent réellement partie de l’étude de l’anatomie à des fins artistiques, citons :

> Organ House de Masa Yoshi Obata (Japon, 1992)

Cette œuvre donne à voir l’intérieur d’une maison conçu à base d’organes vitaux hyperréalistes, dont les mouvements suivent le rythme des battements du cœur.

> In Search of Muscular Axis de Toshifumi Kawahara (Japon, 1990)

Cette animation courte présente des métamorphoses d’un bout de métal en un torse bien musclé comme si l’on se trouvait devant un spectacle de physio culturisme.

> Pink de Doug Nichol (France, 1997)

Ce vidéoclip très provocateur du groupe de rock Aeroshith présente des « corps hybrides extrêmes » des différents membres du groupe. La tête du chanteur, par exemple, est greffée sur un squelette humain.

L’anatomie est une discipline de base à approfondir pour tous les artistes qui cherchent à simuler le corps humain pour la création de personnages virtuels. Ainsi toutes les animations numériques où apparaissent des Ö personnages humains ou à morphologie animale se basent sur des connaissances en anatomie.

3. LA BOTANIQUE

En botanique, l’observation minutieuse du monde végétal permet de décrire la morphologie et le processus de croissance des plantes, des arbres, des fleurs et d’une manière générale tout type de végétaux ou de micro-organisme. Grâce aux Ö modèles de simulation, formalisés à partir des connaissances acquises et des mesures prises par les botanistes sur le terrain, il est aujourd’hui possible de simuler des jardins artificiels réalistes composés de plusieures catégories de plantes.

Les équipes de l’Atelier de Modélisation de l’Architecture des Plantes (A.M.A.P.) de Strasbourg et du Centre de Coopération International en Recherche Agronomique pour le Développement (C.I.R.A.D.) de Montpellier ont été les premiers en France à effectuer un ensemble de simulations scientifiques pour de nombreux arbres (Plantation de jeunes pleupliers, Palmes du palmier à huile, et Marronier de Philippe de Reffye, France), plantes et fleurs utilisées en agronomie, en sylviculture, en architecture paysagiste et en aménagement du territoire. Au Canada, l’Université de Regina a réalisé un important travail dans la modélisation des fleurs comme par exemple dans les œuvres Rose Campion (Canada, 1987), The Garden of L, (Canada, 1988), Roses (Canada, 1990) et Waterlilies (Canada, 1990), toutesréalisées par P. Prusinkiewicz, F.D. Fracchia, J. Hanan et D.R. Fowler.

Au-delà des applications scientifiques, la simulation numérique de la vie végétale et plus particulièrement le démontage de ses processus mécaniques et comportementaux va inspirer nombre d’artistes. Leurs œuvres sont une réflexion sur le vivant et sa simulation, mais également un questionnement sur les moyens de communication entre l’homme et l’espèce végétale. Parmi les œuvres artistiques inspirées par le monde végétale citons:

> L’animation courte Panspermia (MP4, 9,20 Mo) de Karl Sims (EUA, 1990) – inventeur des systèmes de particules – présente un univers végétal et minéral en croissance et en explosion. Ici, les « matières réfléchissantes » si caractéristique desimages de synthèse 3D sont soigneusement évitées. L’usage de tons tendres, diffus, éteints, à la place des couleurs criardes, nous fait penser à des végétaux et non à des végétaux jouets. L’artifice est subtil et ne se veut pas de surface. La performance réaliste produit ses effets. Pour la réalisation de cette animation, l’auteur a développé son propre logiciel à base d’algorithmes génétiques de croissance organique.

> L’installation interactive Le pissenlit d’Edmond Couchot et Michel Bret (France, 1996), —un duo de chercheurs associant sensibilité artistique et démarche scientifique — reproduit la magie de l’éparpillement des akènes du pissenlit sous l’effet du souffle du visiteur. Dans cette œuvre, l’esthétique de l’image est marquée par un rendu simplifié à base de fines lignes blanches sur un fond noir, proche des dessins traditionnels mais réinventés par les possibilités du numérique.

> L’installation interactive Interactive Plant Growing (1993-1997) de Christa Sommerer et Laurent Mignonneau —un duo d’artistes pionnier dans la recherche sur de la vie artificielle— met en contact tactile le spectateur avec des plantes réelles (lierre, fougère) ce qui entraîne l’apparition sur l’écran du dessin des plantes correspondantes.

> L’installation Sur-natures de Miguel Chevalier (France, 2004) –artiste contemporain utilisant les technologies numériques– présente des plantes et des fleurs virtuelles qui poussent chaque jour en temps réel sur des écrans plasma ou dans une serre gonflable. Dans cet herbier virtuel régit par ses propres lois, la nature artificielle se transforme dans le temps mais à contre courant du cycle des saisons. L’esthétique des plantes est marquée par des formes géométriques transparentes avec des couleurs primaires, le tout sur un fond noir.

> Le Cd-Rom Mµ herbier de Catherine Nyekiet Marc Denjean (France, 2005) – duo d’artistes contemporains utilisant les technologies numériques – dévoile un monde végétal imaginaire. Dans cette œuvre interactive, des créatures artificielles composent en même temps une partition visuelle et musicale. L’esthétique de ces êtres hybrides est marquée par des formes organiques dont la couleur dominante est le vert, le tout sur un fond noir.

> L’installation interactive Phytosphère d’Etienne Rey (France, 2005) — plasticien et auteur multimédia — emmène le spectateur dans un milieu marin à l’échelle microscopique peuplé de créatures sonores autonomes inspirées des plantes sub-aquatiques. Ces créatures artificielles dotées d’intelligence, se regroupent et génèrent des sonorités organisées, sortes de langages sonores. Cette œuvre est marquée par l’abstraction géométrique et par l’utilisation de couleurs primaires.

Aujourd’hui grâce à l’animation numérique, des explorations des lois de croissance et de mutations génétiques des plantes peuvent être réalisées sans avoir à subir les contraintes du monde réel. Ainsi, il est possible d’entretenir de véritables jardins artificiels qui pourront être soumis à des variations probables de climat et à des manipulations génétiques..

4. LA ZOOLOGIE

Dans le domaine de la zoologie, l’animation numérique peut être utilisée pour l’étude morphologique et comportementale de toutes les espèces du règne animal. Les œuvres de vulgarisation scientifique qui font appel àl’animation numérique visent pour la plupart le photoréalisme afin de simuler le plus près possible la réalité. Ces œuvres sont généralement destinées aux musées, aux écrans géants type « La Géode » et aux parcs d’attractions,citons :

> Paroles d’insectes de François Werthelmer (Insects Talks, France, 2006). Cette animation courte, réalisée en relief et en images de synthèse 3D, permet de visualiser les "grands yeux" du papillon, le baiser des fourmis, la danse des abeilles, le chant des cigales et le ballet lumineux de lucioles. Il est ainsi possible de découvrir la façon de communiquer des insectes.

> Invisible Ocean de François Garnier (France, 1999). Cette animation courte, réalisée en relief et enimages de synthèse 3D, nous fait plonger dans l’océan pour découvrir l'écosystème du plancton. Cette œuvre de vulgarisation scientifique a été réalisée pour le Musée océanographique de Monaco.

> Monstres des Abysses de Ronan Chapalain et Pascal Vuong (Monsters of the Abyss. The deepest 3D show, France, 2005). Cette animation courte de vulgarisation scientifique est un voyage au fond des océans à la recherche de créatures des profondeurs. Grâce à l’ordinateur et aux images de synthèse 2D et 3D, il est possible de parcourir d’immenses territoires où aucune caméra n’as jamais pu aller. Cette œuvre, réalisée en étroite collaboration avec des scientifiques, a été produite par la Cité des Sciences et de l'Industrie, Océanopolis, Virtuosity et Aquario di Genova.

Au delà d’une approche scientifique de la simulation d’animaux « réels », une zoologie mathématique tout à fait particulière a surgi des ordinateurs grâce au travail de certains artistes: les créatures artificielles évolutives non figuratives Ö d'Evolved Virtual Creatures de Karl Sims, EUA, 1994), d’étranges animalcules dotés de vie propre (Ö dans Ephémère de Chu-Yin Chen, France, 1997), des hybrides mi-animaux, mi-végétaux Mµ herbier de Catherine Nyeki et Marc Denjean, France, 2005), en bref toute une faune de créatures multiformes commz dans Creatures of Unearthly Delights de William Latham, GB, 1993), dotées parfois d’une certaine intelligence Ö avec Stanley and Stella in Breaking the Icede Lary Malone, EUA, 1987) et d’un certain niveau d’autonomie (

dans Dirigeable d’Etienne Rey, France 2001-2003).

L’ensemble de l’œuvre de l’artiste japonais Yoichiro Kawaguchi est un exemple représentatif de ces nouvelles créatures à la frontière du végétal et de l’animal. Dès ses premières œuvres, l’artiste commence à montrer un monde imaginaire grouillant de formes élastiques en perpétuelle métamorphose comme dans les animations courtes Growth : Mysterious Galaxy (Japon, 1983) et Morphogenesis (Japon, 1984). Ces créatures amorphes et organiques n’ont aucun angle, aucune arête. Parfois elles déplient des pseudopodes arborescents comme dans l’animation courte Tendril (Japon, 1981) ; parfois elles se reproduisent récursivement comme dans l’animation courte Growth III : Origin, (Japon, 1985). L’apparence de ces créatures est parfois animale comme dans les animations courtes Embryo (Japon, 1988) ou Eggy (Japon, 1990). Mais il n’est pas exclu qu’elles se trouvent également à la frontière du monde végétal comme dans Emerge (Japon, 1983). Dans toute sa filmographie, Kawaguchi fait léviter ses créatures et les berce dans les mouvements paisibles de vagues. L’esthétique de l’univers est extrêmement colorée, les matières utilisées sont très réfléchissantes et l’éclairage donne parfois une lumière forte.

5. LA MÉDECINE

L’imagerie médicale est une source inépuisable d’information permettant d’explorer l’intérieur du corps humain lors d’un dépistage, d’un diagnostic ou d’une analyse clinique. Mais avant l’apparition de l’ordinateur, les images prises aux rayons X ou aux ultrasons, étaient simplement fixées sur un support photographique. Malgré toute la valeur pour le médecin, ces images sont limitées par les caractéristiques de la pellicule employée et par la position de l’appareil enregistreur. Par exemple, il n’est pas possible de regarder l’image sous un angle meilleur après la prise de vue du cliché. Avec l’arrivée de l’ordinateur et de l’animation numérique, il est possible de faire une reconstruction virtuelle de l’anatomie du corps humain et de simuler l’activité dynamique de chaque organe ou le fonctionnement du mécanisme des différentes parties du corps.

En médecine, il est important que toutes les fonctions vitales du corps soient perçues entemps réel et on s’emploie aujourd’hui à concevoir des capteurs informatiques qui explorent le corps de l’extérieur mais aussi de l’intérieur. Par exemple, la médecine du sport analyse avec précision les mouvements des athlètes pour en retirer toute une série d’informations. Celles-ci permettent de mieux comprendre les effets réciproques de la respiration, de l’effort et du relâchement des muscles lors de l’effort physique. Ces informations contribuent à l’amélioration des performances tout en garantissant la sécurité de l’athlète.

Au-delà d’une approche scientifique, la médicine du sport est également source d’inspiration de quelques artistes. Citons comme exemple le documentaire de fiction Universe Within , deGoro Koide (Japon, 1989) que nous avons évoqué plus haut.

D’un autre côté, la chirurgie assistée par ordinateur utilise les images de synthèse 3D pour obtenir à partir des coupes scannographiques une image tridimensionnelle afin de naviguer dans le corps. La simulation 3D montre ce qui se passe derrière un organe, à l’intérieur de tissus impénétrables par la caméra. C’est le cas du documentaire de fiction Urgence/Emergency de Colin Low et Tony Lanzelo, (Canada, 1988) produit par Imax avec l’Office National du Film du Canada. La séquence d’animation numérique, d’une durée de deux minutes trente, montre l’intervention médicale sur un cœur atteint d’un infarctus par obstruction artérielle. L’opération consistait à situer le passage d’un cathéter dans une artère et sa désobstruction. Enfin, d’autres systèmes entemps réel existent, comme celui qui permet au chirurgien de contrôler la position de ses outils, ceux-ci étant équipés de capteurs. L’ordinateur est ici utilisé comme une aide, avant et pendant l’opération.

Dans le domaine spécifique de l’embryologie, c’est-à-dire la discipline scientifique qui étudie la morphologie des transformations de l’œuf fécondé, l’ordinateur est un outil de visualisation. Cette discipline qui touche la genèse de la vie est de plus en plus connue du grand public notamment à partir des documentaires de fiction produits par des chaînes de télévision. Il est important de mentionner que la réalisation de ces œuvres de vulgarisation scientifique médicale nécessite la constitution d’un comité scientifique avec des spécialistes du domaine traité. Néanmoins, une fois que l’exigence de lisibilité et de fidélité du sujet traité est accomplie, l’artiste peut donner libre cours à son imagination au niveau du scénario. Les documentaires de fiction Du baiser au bébé et L’Odyssée de la vie, tous les deux produits par la chaîne de télévision France 2, sont un bon exemple.

> Du baiser au bébé de Thierry Berrod (France, 2005) est un voyage à l’intérieur du corps humain depuis la quête du partenaire, en passant par l'acte sexuel, la fécondation, la croissance de l'oeuf et du foetus, jusqu'à la venue au monde du bébé. Grâce aux dernières technologies d’imagerie médicale, la transformation microscopique de l’œuf au fœtus peut être observée et suivie dans le temps.

> L’Odyssée de la vie de Nils Tavernier (France 2006), suit pendant neuf mois un couple qui attend un bébé. Cette grossesse est également suivie de l’intérieur grâce auximages de synthèse. Toutes les séquences d’animation de cette œuvre concernent l’embryogenèse humaine. Il est ainsi possible de voir le fœtus sous tous les angles évoluant dans le monde intra-utérin.

6. L’ASTRONOMIE

En astronomie, l'ordinateur est un instrument révolutionnaire —comme le fût dans son temps le télescope— car il permet la manipulation d’objets et de données qui, autrement, seraient hors de notre portée. C’est ainsi que les chercheurs et les scientifiques peuvent aujourd’hui jongler avec les trous noirs (The Astronomers de Jeff Kleiser et Diana Walczak, EUA, 1991) ou les constellations (The Shape of SpacedeDelle Maxwell et Tamara Munzner, EUA, 1995) et explorer les planètes (Mars the Movie de Kevin J. Hussey, EUA, 1989) ou les corps célestes (Inter Galactic Travel deTakahiko Akiyama, Japon, 1991).

Mais au-delà des applications scientifiques, l’espace est source d’inspiration pour quelques artistes dont le travail est regroupé dans ce qu’on appelle aujourd’hui le Space Art, c’est-à-dire un ensemble de pratiques artistiques contemporaines s’appropriant les outils d’observation spatiale ou l’imaginaire collectif lié à l’espace. Ces tendances artistiques ont été présentées en France dans le cadre du Ö Festival @rt-Outsiders 2003 à la Maison Européenne de la Photographie.

Parmi les différentes œuvres artistiques numériques inspirées par l’histoire de la conquête spatiale ou la fantasmagorie de l’espace, citons :

> Mars Attacks de Tim Burton (EUA, 1996)

Ce long-métrage de science fiction montre les hostilités de martiens à leur arrivée sur Terre. Ces étranges petites créatures à forte protubérance céphalique sont sorties directement de l’imaginaire de Burton et des ordinateurs d’Industrial Light and Magic (I.L.M). Elles sont tellement bien intégrées avec des acteurs réels et tellement réalistes qu’elle font oublier au spectateur la technique.

> Gas Planet d’Eric Darnell (EUA, 1992)

Avec un rendu non-photoréaliste, cette animation courte fait rire le spectateur en montrant les différentes formes possibles de flatulences de trois drôles de martiens verts.

> Journey Through The Center Of The Earth de Ben Stassen, (Belgique, 1998) Cette animation pour cinéma dynamique destinée aux parcs d’attraction emmène le spectateur dans un voyage au centre de la Terre. Le mouvement de la salle ainsi que la vue subjective de l’animation permettent de faire complètement plonger le spectateur dans l’action.

> The Wave de Scott Miller (EUA, 1989)

Cette publicité pour une radio de musique zen a choisi comme décor un paysage spatial avec des châteaux volants pour inciter le public à écouter la musique relaxante de la radio en question.

> Alaris « Martiens » de Victor García (EUA, 1999). Cette publicité sur le train à grande vitesse espagnol montre deux méchants martiens en expédition sur Terre. Ils prennent différents échantillons des espèces de notre monde (une coccinelle, une vache, une voiture avec un couple de vieillards) et avant de rejoindre leur vaisseau ils heurtent un objet non identifié : le train Alaris qui rejoint Valence et Madrid.

> Les bâtisseurs d’étoiles de Laurent Larsonneur (The Starmakers, Suisse, 2000).

Cette visualisation scientifique plonge le spectateur au cœur du futur réacteur ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor).

> Helios de Laurent Larsonneur (France, 2002)

Cette l’animation courte en relief et enimages de synthèse 3D entraîne le spectateur dans un voyage au cœur du Soleil à bord d’un vaisseau spatial où un cosmonaute et son jeune co-pilote découvrent avec émerveillement, des éclipses, des protubérances solaires, des aurores boréales, des champs magnétiques et des éruptions solaires.

> Fly me to the moon de Ben Stassen (Belgique, 2008)

Dans ce long-métrage d’animation en relief et enimages de synthèse 3D, trois mouches embarquent discrètement dans le premier vol vers la lune avec les astronautes Armstrong, Aldrin et Collins.

7. LA MÉTÉOROLOGIE

Dans le domaine de la météorologie, l’animation numérique permet de simuler des phénomènes atmosphériques en s'appuyant sur des modèles mathématiques pour comprendre comment ils se forment et évoluent dans le temps. Les trois principaux phénomènes atmosphériques sont les nuages, les précipitations et les dépressions.

a) Les nuages

Le nuage est formé d’un ensemble de particules d’eau en suspension dans l’air. Ces particules viennent de la condensation de la vapeur d’eau contenue dans l’air. La visualisation scientifique Send in the Clouds de Geoffrey Y. Gardner (EUA) décrit le cycle de développement des nuages. Cette simulation scientifique sur les cumulus nuageux a été réalisée dans un laboratoire de recherche du Northrop Grumman Data.

b) Les précipitations

La précipitation peut prendre la forme liquide, comme par exemple la pluie ou la bruine. Par contre, lorsque la précipitation prend la forme solide nous parlons de neige, de grêle et de grésil. Global Climate Visualization de Roger A.Crawfis et Nelson Max (EUA), montre différents phénomènes météorologiques dont les précipitations. Cette simulation scientifique, réalisée au Lawrence Livermore National Laboratory, a fait appel à différentes technologies numériques pour donner forme à des données variables de météorologie dans un climat global.

c) Les dépressions

La dépression atmosphérique est une zone où l’air circule à la verticale. Si l’air monte, il s’agit d’un mouvement cyclonique et s’il descend, il s’agit d’un mouvement anti-cyclonique. L’apparition d’une dépression peut créer des cyclones, des typhons, des ouragans ou des tempêtes. Study of a Numerically Modeled Sever Storm produit parla NCSA et le Visualization Services and Development Group (EUA, 1989) est un bon exemple. Cette animation scientifique en images de synthèse 3D simule l’évolution d’une tempête dans le temps. L’intérêt principal del’animation numérique dans ce domaine est de prévenir des catastrophes naturelles dévastatrices.

Dans Ö l’histoire de l’animation numérique, quelques artistes pionniers dans la simulation des phénomènes naturels ont repris les thématiques de la météorologie pour donner libre cours à leur imagination. C’est le cas de la pluie hyperréaliste dans la scène d’ouverture de l’animation courte de fiction Red’s Dream de John Lasseter (EUA, 1987), la brume sur un paysage montagneux dans l’animation courte expérimentale Yun Shande Semania Luk Cheung (Grande-Bretagne, 1988) ou les nuages stylisés dans l’animation courte (Ö Excerpts from Leonardo’s Deluge de Karl Sims (EUA, 1989).

Quand tous les outils numériques nécessaires à la simulation des phénomènes naturels ont été développés, quelques artistes se sont emparés de la question du climat et de son changement dans les domaines du long-métrage d’animation, du cinéma à effets spéciaux etde l’Internet.

a) Long-métrage d’animation et climat

Dans le cas du long-métrage d’animation nous remarquons une conscience aigue du changement climatique et de la nature menacée. Les œuvres emblématiques sont L’âge de glace de Chris Wedge et Carlos Saldanha (EUA, 2001) sur l’arrivée d’une ère glaciale, Princesse Mononoké de Hayao Miyazaki (Japon, 1997) sur une nature menacée mais encore toute puissante etÖ Wonderful Days de Kim Moon-saeng (Corée, 2003) sur un monde sans soleil car masqué par un épais nuage.

b) Cinéma à effets spéciaux et désastres naturels

Dans le cas du cinéma à effets spéciaux, les phénomènes météorologiques sont la toile de fond de la quasi-totalité des scénarios à base de catastrophes naturelles : Le jour d’après de Roland Emmerich (The Day After Tomorrow, USA, 2004) sur le dérèglement climatique aboutissant à un nouvel âge de glace ; Twister de Jan de Bont (EUA, 1996) sur les tornades du Midwest aux Etats-Unis ; En plein tempête de Wolfgang Petersen (The Perfect Storm, EUA 2000) sur le soulèvement d’une terrible tempête dans la zone du cap Flemish où le capitaine Billy Tyne et son équipage pêchaient tranquillement.

c) Internet et changements climatiques

Sur Internet, citons la version interactive de la série de télévision suédoise The Planet en animation flash. Ce site propose des articles, plein d’animations et de vidéos pour illustrer tous les processus impliqués dans les changements climatiques de la planète.

8. LA PALÉONTOLOGIE

Dans le domaine de la paléontologie, le défi de donner vie de manière crédible à des créatures que personne n’a jamais vues a pu être surmonté grâce aux travaux des scientifiques sur les fossiles découverts partout dans le monde mais aussi grâce aux technologies numériques mises à la disposition des paléontologues pour reconstituer le squelette d’un spécimen disparu à partir des ossements mis au jour. Enfin, les connaissances actuelles en anatomie et physiologie animales permettent de recréer la morphologie de ces créatures et leurs habitudes. Ainsi Robert Bakker, chercheur « reconstructionniste » a pu avancer que certains gros sauropodes pouvaient se dresser sur leurs pattes arrières et sur leur queue pour brouter la cime des arbres. Grâce à cette recherche scientifique, qui a inspiré Steven Spielberg, cette action a été mise en images dans le film à effets spéciaux Le Monde Perdu (EUA, 1997).

L’ordinateur permet également de compléter des ossements fossiles abîmés afin de tester les diverses hypothèses des chercheurs sur les objets complets. Kent A. Stevens de l’Université de l’Oregon et Michael Parrish de l’Université de l’Illinois du Nord se sont servis demodèles 3D afin de démontrer la viabilité de leurs hypothèses concernant la façon dont les dinosaures se nourrissaient. Ils ont modélisé en 3D des os « parfaits » – corrigeant les déformations que la fossilisation avait fait subir aux squelettes extraits de la terre – afin de voir quels mouvements ces animaux pouvaient faire avec leur cou. Grâce à leur logiciel de biomécanique, il a été possible de simuler les mouvements (raides ou souples) de leurs cous et d’en déduire leurs formes d’alimentation.

Lorsque les artistes s’emparent des recherches paléontologiques et travaillent en collaboration avec des scientifiques cela donne naissance à des œuvres sur des mondes préhistoriques peuplés de féroces et gigantesques prédateurs entièrement voués à leur survie. Grâce à l’hyperréalisme desimages de synthèse 3D, la sensation de côtoyer ces créatures disparues est encore plus forte. Les principales œuvres artistiques basées sur des recherches en paléontologie sont:

> Jurassic Park de Steven Spielberg (EUA, 1993) premier film à effets spéciaux à donner vie enimages de synthèse à des dinosaures hyperréalistes.

> Sur la terre des dinosaures de Tim Haines (Grande-Bretagne, 1999) et Sur la terre des montres disparus de Tim Haines et Jasper James (Grande-Bretagne, 2002), premières œuvres de divulgation scientifique sur le thème des animaux disparus destinées à la télévision.

> Cambrian WorlddeHidemi Hyuga et Takayuki Ohguchi (Japon, 1994), visualisation scientifique à visée artistique sur l’apparition d’animaux aquatiques il y a 350 millions d’années, au cambrien.

> Dinosaures 3D de Marc Fafard (Canada, 2006), documentaire en relief et enimages de synthèse 3D sur les plus grands dinosaures découverts en Patagonie. Ce documentaire fait revivre le titanesque herbivore Argentinosaurus et son ennemi, le Giganotosaurus, un bipède carnivore qui peut facilement concurrencer le fameux T-Rex. Cette animation est à regarder avec des lunettes aux verres polarisants pour avoir l’impression d’immersion dans l’image.

> Géants des profondeurs 3D- une aventure préhistorique de Sean Phillips (Sea Monsters 3D, EUA, 2007) un documentaire fiction en relief et enimages de synthèse qui donne vie à des immenses créatures marines qui peuplaient les océans 82 millions d’années avant notre ère. Cette œuvre, permet de percer le mystère de la disparition de ces géants des profondeurs mais surtout de suivre le personnage de Dolly, une sympathique femelle Dolichorynchops, à travers ses expériences périlleuses. Grâce aux études menées par les paléontologues et à l’animation numérique, les géants des mers reprennent vie en relief.

> Sea Rex 3D de Ronan Chapalain et Pascal Vuong (EUA, 2008) sur les reptiles marins préhistoriques qui ont peuplé les mers pendant 180 millions d’années. Ce documentaire de 42 minutes a été réalisé en relief et en images de synthèse 3D à partir de l’étude des fossiles retrouvés ou conservés dans différentes parties du monde. Il donne vie à plusieurs espèces de reptiles de mer et il est commenté par une douzaine de scientifiques.

Dans le domaine scientifique, la puissance heuristique et le potentiel didactique del’animation numérique sont incontestables. Le chercheur dispose d’une voie d’accès à des univers jusqu’à alors inaccessibles lui permettant de réfléchir autrement et parfois, de découvrir de nouvelles choses.

Références :

1. BIBLIOGRAPHIE

DEKEN Joseph, Les images du futur : l’informatique graphique, Paris, Mazarine, 1984, 200p. Ouvrage sur les applications des images de synthèse dans la première moitié des années 1980.

PEROCHE Bernard, Les images de synthèse, Paris, Hermès, 1991, 79 p.

Cet ouvrage s'attache à définir l'image de synthèse, évoquer le processus de sa création, ses applications scientifiques, techniques et artistiques et à délimiter les niveaux de réalisme de l'image et l'intérêt qu'ils présentent.

POINSSAC Béatrice, L'infographie, Paris, PUF, coll. Que sais-je ?, n° 2800, 1994, 126 p.

Cet ouvrage est une introduction pour découvrir l’infographie, son histoire et les domaines d’intervention.

TABERNERO Pedro (sous la direction de), Grafimática : Imágenes por ordenador, Sevilla, Fundesco/Monte de Piedad/Caja de ahorros de Sevilla, 1987, 49 p.

Ouvrage illustré sur les applications des images numériques.

2. WEBIOGRAPHIE

The Planet http://www.forskning.se/theplanet/

3. ANIMATIONS COURTES

AKIYAMA Takahiko, Inter Galactic Travel (Japon, 1991)

BERROD Thierry, Du baiser au bébé (France, 2005)

CHAPALAIN Ronan, VUONG Pascal, Sea Rex 3D (EUA, 2008)

CHAPALAIN Ronan, Pascal VUONG, Monstres des Abysses (Monsters of the Abyss. The deepest 3D show, France, 2005).

CRAWFIS Roger A., MAX Nelson, Global Climate Visualization (EUA)

CHEN Chu-Yin, Ephémère (France, 1997)

DARNELL Eric, Gas Planet (EUA, 1992)

DE REFFYE Philippe, Plantation de jeunes pleubliers (France)

DE REFFYE Philippe, Palmes du palmier à huile (France)

DE REFFYE Philippe, Marronier (France)

FAFARD Marc, Dinosaures 3D (Canada, 2006)

GARDNER Geoffrey Y, Send in the Clouds (EUA)

GARNIER François, Invisible Ocean (France, 1999)

GARCIA Victor, Alaris « Martiens » (EUA, 1999)

GARNIER François, Invisible Ocean (France, 1999)

HAINES Tim, Sur la terre des dinosaures (Grande-Bretagne, 1999)

HAINES Tim, JAMES Jasper, Sur la terre des montres disparus (Grande-Bretagne, 2002)

HUSSEY Kevin J., Mars the Movie (EUA, 1989)

HYUGA Hidemi, OHGUCHI Takayuki, Cambrian World (Japon, 1994)

KAWAGUCHI Yoichiro, Tendril (Japon, 1981)

KAWAGUCHI Yoichiro, Emerge(Japon, 1983)

KAWAGUCHI Yoichiro, Growth : Mysterious Galaxy (Japon, 1983)

KAWAGUCHI Yoichiro, Morphogenesis(Japon, 1984)

KAWAGUCHI Yoichiro, Growth III : Origin (Japon, 1985)

KAWAGUCHI Yoichiro, Embryo (Japon, 1988)

KAWAGUCHI Yoichiro, Eggy (Japon, 1990)

KAWAHARA Toshifumi, In Search of Muscular Axis (Japon, 1990)

KLEIN Leanne, Body Story « The Crash » (Grande-Bretagne, 1999)

KLEISER Jeff, WALCZAK Diana, The Astronomers (EUA, 1991)

KOIDE Goro, Universe Within (Japon, 1989)

LARSONNEUR Laurent, Les bâtisseurs d’étoiles (The Starmakers, Suisse, 2000)

LARSONNEUR Laurent, Helios (France, 2002).

LASSETER John, Red’s Dream (EUA, 1987)

LARSONNEUR Laurent, Allergy From The Inside de (EUA, 1999)

LARSONNEUR Laurent, SARDET Christian, KOCH Andreas, Voyage dans la cellule (Voyage Inside the Cell, France, 1999)

LEVY Pierre Oscar, TURKIEH Gabriel, SANCHEZ Jean-Michel, Relief de l'Invisible (France, 1999)

LOW Colin, LANZELO Tony, Urgence/Emergency (Canada, 1988)

LUK CHEUNG Semania, Yun Shan (Grande-Bretagne, 1988)

MALONE Lary, Stanley and Stella in Breaking the Ice (EUA, 1987)

MAX Nelson, DNA Molecule (EUA, 1985)

MAXWELL Delle, MUNZNER Tamara, The Shape of Space (EUA, 1995)

MILLER Scott, The Wave (EUA, 1989)

NCSA, Visualization Services and Development Group, Study of a Numerically Modeled Sever Storm (EUA, 1989)

NICHOL Doug, Pink (France, 1997)

OBATA Masa Yoshi, Organ House (Japon, 1992)

PHILLIPS Sean, Géants des profondeurs 3D- une aventure préhistorique (Sea Monsters 3D, EUA, 2007)

PRUSINKIEWICZ, FRACCHIA F.D., HANAN J., FOWLER D.R., Rose Campion (Canada, 1987)

PRUSINKIEWICZ, FRACCHIA F.D., HANAN J., FOWLER D.R., The Garden of L, (Canada, 1988)

PRUSINKIEWICZ, FRACCHIA F.D., HANAN J., FOWLER D.R., Roses (Canada, 1990)

PRUSINKIEWICZ, FRACCHIA F.D., HANAN J., FOWLER D.R., Waterlilies (Canada, 1990)

SIMS Karl, Excerpts from Leonardo’s Deluge (EUA, 1989)

SIMS Karl, Panspermia (EUA, 1990)

SIMS Karl, Evolved virtual creatures (EUA, 1994)

SPENCER Christopher, Intimate Universe : The Human Body (Grande-Bretagne, 1998)

STASSEN Ben, Journey Through The Center Of The Earth (Belgique, 1998)

TAVERNIER Nils, L’Odyssée de la vie (France 2006)

WERTHELMER François, Paroles d’insectes (Insects Talks, France, 2006)

4. LONGS-MÉTRAGES D’ANIMATION

STASSEN Ben, Fly me to the moon (Belgique, 2008)

WEDGE Chris, SALDANHA Carlos L'âge de glace (EUA, 2002)

MIYAZAKI Hayao, Princesse Mononoké (Japon, 1997)

MOON-SAENG Kim, Wonderful Days (Corée, 2003)

5. FILMOGRAPHIE

BURTON Tim, Mars Attacks (EUA, 1996)

EMMERICH Roland, Le jour d’après (USA, 2004)

DE BONT Jan, Twister (EUA, 1996)

PETERSEN Wolfgang, En pleine tempête (The Perfect Storm, EUA 2000)

SPIELBERG Steven, Jurassic Park (EUA, 1993)

SPIELBERG Steven, Le Monde Perdu (The Lost World Jurassic Park, EUA, 1997)

6. DISPOSITIFS INTERACTIFS

6.1. CD-Rom

AZENCOTT Jachy et Robert Azencott, La leçon d’anatomie (France, 1997)

EMME INTERACTIVE, Corps humain : l’encyclopédie 3D (France, 2007)

LATHAM William, Creatures of Unearthly Delights (Grande-Bretagne, 1993)

MINDSCAPE, Corps humain : l’encyclopédie du corps humain en 3D (France, 2001)

NATHAN, HAVAS, Mon premier corps humain super génial (France 1998)

NYEKI Catherine, DENJEAN Marc, Mµ herbier (France, 2005)

NYEKI Catherine, DENJEAN Marc, Micros Univers (France, 2001)

6.2. Installations interactives

COUCHOT Edmond, BRET Michel, Le pissenlit (France, 1996)

CHEVALIER Miguel, Sur-natures (France, 2004)

NATIONAL CENTER ATMOSPHERIC RESEARCH, The Visible Human Project

(EUA, 1995)

REY Etienne, Phytosphère (France, 2005)

REY Etienne, Dirigeable (France 2001-2003)

SIMS Karl, Genetic Images (EUA, 1993)

SIMS Karl, Galapagos (EUA, 1997)

SOMMERER Christa, MIGNONNEAU Laurent, A-Volve (1994-1995)

SOMMERER Christa, MIGNONNEAU Laurent, Genma (1996)

SOMMERER Christa, MIGNONNEAU Laurent, Verbarium (1999)

SOMMERER Christa, MIGNONNEAU Laurent, Life Writer (2006)

SOMMERER Christa, MIGNONNEAU Laurent, Interactive Plant Growing (Croissance interactive de plantes, 1993-1997)

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