Jouer avec la lumière et inventer un monde Adrien Gruson, professeur en génie logiciel | Réseau de l'Université du Québec

Jouer avec la lumière et inventer un monde Adrien Gruson, professeur en génie logiciel

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Adrien Gruson

2022-01-11

Jouer avec la lumière et inventer un monde Adrien Gruson, professeur en génie logiciel

Qui aurait pu imaginer toute l’ingénierie nécessaire pour produire une image du film Avatar! L’expertise d’Adrien Gruson, nouveau professeur au Département de génie logiciel et des technologies de l'information, consiste à calculer la distribution de la lumière dans un décor virtuel afin de développer les algorithmes qui généreront la scène la plus réaliste possible. Réelles ou virtuelles? Le but est de rendre les images indiscernables les unes des autres.

Adrien Gruson est tombé dans le cyberespace comme Obélix dans la potion magique. Son père possède Archividéo, une entreprise qui réalise des visualisations 3D. Dès l’âge de 2 ou 3 ans, Adrien manipule de ses petits doigts la souris de son Atari ST qui lui ouvre la porte des jeux vidéo, et plus tard de la programmation. Très jeune, il s’amuse à développer des applications. 

Lorsque vient le temps de choisir son champ d’études, Adrien suit les conseils de son père et s’inscrit à l’École supérieure d’ingénieurs de Rennes, sa ville natale. Comme il cumule déjà pas mal d’expérience en informatique, Adrien s’intéresse à un volet qu’il ne connaît pas, les images de synthèse. Commence alors un périple d’algorithmes et de stratégies d’échantillonnage.

Tout est mathématique

Et pourtant, le jeune Adrien déteste les mathématiques. Il a même réussi à obtenir un zéro pour son cours de calcul intégral au lycée. À quoi ça sert de toute façon?

Au cours de ses études à la maîtrise, Adrien effectue un stage dans le laboratoire de Sumanta Pattanaik, professeur associé en sciences informatiques à l’université de Floride centrale. C’est dans ce contexte qu’Adrien se penche sur la perception visuelle et sur les algorithmes qui permettent de mimer les phénomènes biologiques. D’ailleurs, son mémoire porte sur le mappage tonal, une étape essentielle lors de l’affichage d’images ultraréalistes.

Après l’obtention de sa maîtrise en informatique en 2011, Adrien poursuit ses études de doctorat à Rennes sous la direction de Kadi Bouatouch. Sa thèse oriente ses recherches vers le traitement d’images réalistes et la robustesse des algorithmes. Pendant son parcours, il rencontre un autre de ses mentors, Jaroslav Křivánek, professeur agrégé à l’université Charles de Prague et chercheur renommé dans la simulation du transport de la lumière. Adrien termine son doctorat en 2015. Quatre ans plus tard, Křivánek meurt dans un accident. Pour Adrien, Jaroslav Křivánek demeure le plus grand formateur qui a croisé sa route, et ses enseignements continuent de l’inspirer.  

En temps réel ou en temps non réel : le dilemme

Deux techniques sont possibles pour créer des images de synthèse : le rendu en temps réel, où la vitesse d’affichage des images est très rapide, et le rendu en temps non réel qui donne libre cours au développement technique pour obtenir une image de très haute qualité. 

Adrien Gruson est perfectionniste. Or la perfection exige du temps. « Pour pouvoir générer Toy Story 4 de Pixar en 2019, à l’aide d’un seul ordinateur, il aurait fallu plusieurs centaines d’années tellement la quantité de calculs nécessaires est énorme. Ils y sont parvenus en quelques mois parce qu’ils ont utilisé beaucoup, beaucoup d'ordinateurs. » 

Image parfaite ou image plausible? Au cinéma, on préfère l’image la plus réaliste possible, tandis que dans l’univers des jeux vidéo, où l’interactivité prédomine, les images peuvent être moins léchées, mais doivent s’afficher instantanément. Évidemment, la fabrication d’images ultraréalistes prend plus de temps et coûte plus cher.

Bien qu’Adrien ait opté pour la spécialisation en rendu en temps non réel, son but ultime est de « développer des algorithmes capables de générer des images en temps réel de très haute qualité comme dans les films ». Donc, pouvoir offrir le meilleur des deux mondes.

Entrer dans le décor!

Auparavant, on projetait le réel dans l’univers virtuel, bientôt ce sera le contraire. Ainsi, on a numérisé les traits de l’acteur Paul Walker, décédé avant la fin du tournage de Fast and Furious 7, pour ensuite le faire revivre sur l’écran. Adrien est convaincu que ce nouveau procédé, et surtout, la fusion récente d’un grand studio de postproduction en cinéma et d’une société de développement de logiciels de jeux vidéo propulseront les avancées technologiques dans le domaine du génie logiciel.

Transmettre son savoir à l’ÉTS

Adrien Gruson a choisi l’ÉTS parce que les étudiantes et les étudiants ont la réputation d’être forts techniquement et que la formation est axée sur la pratique. « Parfois, les cours à l'université peuvent être très théoriques, mais pas obligatoirement appliqués. Et ça peut poser des problèmes dans l’industrie. » 

On compte peu de grands experts dans le secteur de la simulation du transport de la lumière, alors pouvoir transmettre ce pipeline de connaissances à la jeune cohorte passionnée d’images de synthèse est très important pour Adrien Gruson. 

La limite de ce langage visuel ne dépend que de la créativité des ingénieurs et ingénieures, et de leur capacité à développer de nouveaux processus numériques pour générer des images. Un pied dans le réel et l’autre dans le virtuel, Adrien voyage entre les deux univers avec aisance. Heureusement que sa petite Melina de quelques mois à peine lui rappelle l’urgence de la réalité et la beauté de marcher les deux pieds sur Terre. 

Source :
Service des communications
ÉTS, 10 janvier 2022

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