La science façonne la lumière pour créer une œuvre d'art

Si vous vous promenez sous le Rolex Learning Center, vous tomberez automatiquement sur ces 4 plaques de métal, totalement lisses, à peine incurvées. Par temps nuageux, impossible d’imaginer à quoi elles peuvent bien servir. «De nombreuses traces de doigts témoignent de la curiosité qu’elles suscitent,» explique Mark Pauly en charge du projet. Mais il suffit d’un rayon de soleil pour que tout s’éclaire! En levant les yeux on découvre les 4 portraits de grands noms de la science et de l’architecture.

Marie Curie, Alan Turing, Eileen Gray et Rachel Carson apparaissent sous la voute du RLC dès que la lumière frappe les plaques de métal grâce à l’effet «caustique». Il peut être observé un peu partout autour de nous. Les vitres, la surface de l’eau, des objets métalliques brillants créent souvent par réflexion ou réfraction des motifs apparemment aléatoires sur des surfaces proches. En infographie, ces modèles sont appelés des caustiques. Grâce à des algorithmes développés par le Laboratoire d’informatique graphique et géométrique (LGG), les chercheurs ont été capables de maîtriser et d’organiser en images cohérentes cet effet «caustique».

Après une première réalisation sur des plaques d’acrylique transparent – la lumière passait à travers le matériau - qui a permis de faire découvrir cette nouvelle technologie, il a fallu à l’équipe de Mark Pauly plus d’un an et demi de travail pour réaliser cette installation étonnante sur des plaques d’aluminium – cette fois, la lumière est réfléchie par le matériau.

«C’est une opération d’une très grande minutie, nous avons dû développer un processus de fabrication qui garantisse que la surface 3D calculée par notre algorithme puisse être réalisée avec toute la précision nécessaire», précise Romain Testuz, spécialisé dans la fabrication numérique. En effet, ce nouvel algorithme informatique calcule les infimes courbures de la surface pour produire l'image en fonction de différents paramètres tels que la direction de la lumière, les propriétés des matériaux, et la distance focale. Il s’agit de concentrer la lumière sur les régions éclairées de l’image et de la détourner des régions sombres.

L’installation artistique et technologique a été menée avec la collaboration du laboratoire ALICE et de l'atelier ATPR de l’EPFL, et baptisée sol.id, en référence au soleil, à l’identité des personnalités choisies mais aussi dans l’idée que ces blocs forment des solides géométriques. «De par leur déplacement dans l’espace, nous avons constaté que les nuages donnaient une dimension supplémentaire à l’installation en faisant disparaître et réapparaître les images comme par magie,» précise Yuliy Schwartzburg, spécialiste en infographie.

Grâce à l’installation sol.id, les chercheurs ont pu montrer que les algorithmes qu’ils ont développés peuvent être utilisés dans différents domaines comme l’architecture, le design ou la technologie. « Nous explorons ces différentes pistes via notre startup Rayform», précise Mark Pauly.

http://solid.rayform.ch