D'une simple esquisse tracée au crayon, passer à un dessin 3D apportant une modélisation immédiate de l'idée de départ : c'est le domaine de recherche d'Adrien Bousseau à l'Inria Sophia, travaux dont la qualité lui a valu d'obtenir une Bourse ERC Starting Grant. Une bourse prestigieuse, décrochée dans la catégorie "Jeune chercheur" (Starting Research Position), attribuée par le Conseil Européen de la Recherche (ERC) et qui lui permettra d'aller beaucoup loin. Grâce à elle, Adrien Bousseau compte notamment recruter trois doctorants, deux post-doctorants et un ingénieur avec des compétences complémentaires en synthèse d'image, géométrie, vision par ordinateur et apprentissage automatique pour mettre au point ses algorithmes. Il pourra également embaucher des designers professionnels pour créer une base de données de dessins, ce qui lui permettra d’étudier leurs techniques et tester nos algorithmes.
Des applications dans le design industriel, l'architecture, la mode...
Spécialiste de l’imagerie numérique, Adrien Bousseau a déjà reçu en 2011 l'un des trois prix Eurographics de la meilleure thèse. Chargé de recherche au sein de l’équipe-projet GRAPHDECO à Inria Sophia Antipolis – Méditerranée, c'est sur son projet de "l’interprétation des dessins pour le design 3D" qu'il a été primé. Pourquoi ce thème ? "Le dessin est un outil fondamental en design car il permet aux designers d'externaliser rapidement leurs idées et les présenter à d'autres", explique-t-il. "Mais ces dessins ne sont pour le moment pas interprétables par les ordinateurs. Afin de tester la faisabilité de leurs concepts, les designers doivent créer des modèles 3D compatibles avec les logiciels de simulation physique ou les imprimantes 3D. Mais alors que des croquis approximatifs peuvent être dessinés très rapidement et librement, la modélisation 3D nécessite d'interagir avec des interfaces complexes et rigides".
"C'est pourquoi les designers attendent souvent que leur concept soit bien avancé avant de les modéliser en 3D et effectuer des simulations. L'ambition de mon projet est de reconstruire automatiquement des modèles 3D à partir de dessins afin d'enrichir la phase d'exploration du design grâce à la puissance des outils d’ingénierie 3D. Par exemple, un designer de voiture pourrait évaluer l’aérodynamisme de la carrosserie dès qu'elle est dessinée. Mon projet a des applications potentielles dans de nombreux domaines où le dessin est une étape importante de la conception, comme le design industriel, l'architecture ou la mode."
"Développer de nouveaux algorithmes de synthèse d'images stylisées"
L’originalité de son approche est d'exploiter les techniques de dessins que les designers professionnels ont mises au point afin de représenter des formes 3D. "Par exemple, les lignes de fuites donnent des indications sur la perspective, les contours indiquent l'orientation des surfaces, et d'autres lignes indiquent leurs directions de courbure," poursuit-il (Figure ci-dessous). "La difficulté est d'identifier quelles techniques sont utilisées dans un dessin et d'en déduire la forme 3D. Mais tester toutes les combinaisons possibles de techniques serait trop coûteux. La solution que j'envisage est d'entrainer des algorithmes d'apprentissage automatique capables d'identifier les techniques utilisées dans un dessin, voir même de directement prédire la forme 3D représentée."
"Cette approche soulève cependant le problème des données d'apprentissage: nous ne pouvons pas facilement obtenir les milliers de dessins nécessaires pour entrainer de tels algorithmes! Je compte traiter cette difficulté en développant de nouveaux algorithmes de synthèse d'images stylisées, capables de générer automatiquement des dessins synthétiques à partir de modèles 3D." La bourse ERC va lui donner le temps et les ressources pour aborder ces différents problèmes et leur combinaison.
Les ERC Starting Grants visent à soutenir des talentueux chercheurs, à la pointe ou en voie de l'être, désirant constituer leur propre équipe de chercheurs et mener des recherches indépendantes en Europe. Cette subvention cible les chercheurs prometteurs, qui ont démontré leur potentiel à se hisser au rang de leaders indépendants de la recherche. Elle soutient la création de nouvelles équipes de recherche d’excellence.
Les recherches doivent être menées dans un institut de recherche public ou privé (appelé "institution d’accueil") situé dans un État membre de l’UE ou un pays associé. Le montant par subvention va jusqu’à 1,5 million d’euros sur une durée allant jusqu'à 5 ans.