Karl Sims


Karl Sims



Karl Sims

, né à Cambridge (Massachusetts, USA), est un chercheur en infographie et artiste, reconnu pour l’utilisation des systèmes de particules et de l’intelligence artificielle dans l’animation assistée par ordinateur.



En 1984, il est diplômé d’un diplôme en sciences au MIT (Massachusetts Institute of Technology), puis obtient une maitrise de sciences au Media Lab du MIT en 1987.
Par la suite il travaille, en tant qu’artiste résident pour Thinking Machines, une division du MIT spécialisée dans le calcul parallèle, puis intègre Whitney-Demos Production où il développe de nouveaux algorithmes pour l'image de synthèse 3D sur un super-ordinateur conçu par Thinking Machines, le CM-2 (Connection Machine 2).
Il est un des co-fondateurs d’Optomystic, société reconnue dans la production d’image de synthèse. Il est aujourd’hui à la tête de la société  GenArts, basée à Cambridge dans le Massachusetts, qui développe des effets spéciaux sous forme d’extensions pour les logiciels utilisés notamment par les studios et l’industrie du cinéma.

Au sein d’Optomystic, il développe pour la Connection Machine 2 (CM-2) le logiciel qui anime l’eau à partir de dessins d’un déluge de Léonard de Vinci, que l’on peut notamment voir dans le film de Marc Whitney Leonardo's Deluge (1989).
Les animations Particle Dreams et Panspermia s’appuient sur la Connection Machine 2 (CM-2) pour animer et rendre des phénomènes complexes divers via des systèmes de particule. Panspermia a été aussi utilisé pour la vidéo du titre Planet Caravan, reprise de Black Sabbath par le groupe de heavy metal Pantera.

Sims est l'auteur de nombreux articles scientifiques de référence sur les créatures virtuelles et l'évolution artificielle appliquée aux arts numériques. Ses créatures virtuelles utilisent un réseau de neurones pour traiter l’information qu’elles reçoivent par le biais de capteurs et agir sur des muscles virtuels en fonction de leur environnement. Les créatures ont été développées pour montrer les modes de déplacement classique en fonction de leur milieu et de leur environnement : comme la nage du serpent de mer ou du poisson, le saut, ou encore la chute, enfin la marche de par sa grande complexité n’a pas pu être étudiée.
Différents types de créatures étaient réunis au sein d’un même environnement virtuel afin d‘expérimenter les effets de compétition. Ceci a notamment permis de voir émerger la théorie de la reine rouge
.
La couverture du livre de Chris Langton Artificial Life: An Overview représente une image des créatures produites par Sims.

En 1997, Sims créé l’installation interactive Galápagos pour le Centre d'Intercommunication NTT à Tokyo ; cette installation dont l’une des particularités est d’être interactive se présente sous la forme de 12 écrans exposant des créatures virtuelles, le spectateur se voit offrir le choix de l’évolution de certaines au détriment des autres. Le spectateur assiste et participe à l’évolution et la mutation de ces créatures virtuelles.

Son article « Artificial Evolution for Computer Graphics » décrit l’application d’algorithmes génétiques en vue de produire des images 2D abstraites à partir de formules mathématiques complexes, développées sous les conseils d'un homme.

Il utilisa cette méthode d'application d'algorithmes génétiques à des images pour créer la vidéo Primordial Dance, ainsi que certaines parties de Liquid Selves. Genetic Images était une installation interactive également basée sur cette méthode ; on a pu notamment la découvrir en 1993 au Centre Georges Pompidou à Paris, puis également au Festival Ars Electronica et à l’Interactif Media Festival de Los Angeles.
Sims se voit remettre 2 Golden Nicas au Festival Ars Electronica, en 1991 pour Panspermia, et en 1992 pour Liquid Selves et Primordial Dance. Il a également reçu les honneurs du Festival européen consacré aux « nouvelles images » (Imagina), de l'Association d'Infographie nationale, du Festival de la Vidéo de Berlin, du NICOGRAPH au Japon, de Images du Futur et d'autres festivals.

Karl Sims a présenté au centre Pompidou, dans le cadre de la revue virtuelle numéro cinq de mars à mai 1993, l’installation Images génétiques. Cette installation est basée sur un principe de reproduction et de mutation des images. Au départ une ou plusieurs images sont générées sur écran à partir d’équations mathématiques codées par un ordinateur. Ce code informatique constitue donc le ou les génotypes d’une image qui en est le phénotype. Les interacteurs en se plaçant sur des « tapis-capteurs » posés sur le sol sélectionnent les images qui vont « survivre » parmi celles qu’affiche l’ordinateur sur seize moniteurs disposés en arc de cercle. Les images non retenues sont immédiatement éliminées tandis qu’apparaissent sur les écrans une nouvelle génération d’images, copies ou combinaisons des survivantes, avec différentes variations. Les interacteurs peuvent alors effectuer un nouveau choix et les générations d’images se succèdent selon un processus d’évolution interactive. Il existe donc une analogie entre les images engendrées par le choix de l’interacteur et une évolution biologique guidée par l’interacteur. L’interacteur devient alors métaphoriquement généticien, il est créateur de vie artificielle, il contrôle l’évolution du vivant. Cette recherche formelle qui dans son utilisation a des aspects ludiques et excitants, ne pose-t-elle pas aussi des problèmes éthiques ? On ne peut sans doute pas y voir qu’une recherche purement esthétique. Certes, l’artiste et les interacteurs ne produisent que de l’artificiel, mais ne nous fait-on pas jouer, simuler et donc intégrer inconsciemment l’idée d’une manipulation sans conséquence du vivant ? C’est en tout cas le propos de Karl Sims, qui intitule son installation Images génétiques.

Il est urgent que les artistes se posent le problème de l’art technologique en termes de sens (de perception et de signification), et ensuite cherchent dans l’éventail fantastique des technologies qu’ils ont à leur disposition, quelle technologie peut aider à réaliser leur œuvre


En 1998, Sims décerné le prix MacArthur.

Œuvres, installations et travaux.

  • Interactive Video Kaleidoscope 1987. Cette installation était un kaleidoscope à taille humaine qui générait des formes colorées en fonction des visages des spectateurs. Elle a été présentée au MIT, puis au SIGGRAPH à Atlanta en 1988, mais aucune image n'est disponible malheureusement.
  • Locomotion Studies, 1987 : phase importante dans les travaux de Sims, car il commence à s'intéresser aux mouvements de créatures virtuelles. Il n'y avait pas encore d'évolution mais déjà les contraintes d'un mouvement coordonné par plusieurs "muscles".
  • Particle Dreams, 1988 . Karl Sims franchit une nouvelle étape et introduit les interactions dans ses simulations en travaillant avec des systèmes de particules. Il commence alors par les bases où ces interactions sont dues à des forces physiques telles que la gravitation autour d'une étoile, ou la chute libre dans un champ de gravité. Mais bien sûr, il ne s'arrête pas là et simule aussi des explosions, des chutes d'eau et une tempête de neige. De telles simulations sont très gourmandes en calcul (surtout en 1988), c'est donc pour cela qu'elles ont été réalisées sur la Connection Machine 2, du temps où il travaillait chez Optomystic.
  • Inner View, 1989 : des améliorations sur la synthèse d'images en 3D.
  • Burning Logos, 1989 : une variation de "Particle Dreams" appliquée à la simulation du feu.
  • Excerpts from Leonardo's Deluge, 1989 . Présentée au SIGGRAPH'89, cette vidéo annoncait le futur "Liquid Selves" 3 ans plus tard en développant des méthodes pour réaliser des chorégraphies d'images.
  • Panspermia, 1990 . "Panspermia" est le premier carton de Karl Sims qui le fera connaître lors du SIGGRAPH'90 auprès du grand public. Ce court-métrage illustre la théorie de la panspermie, selon laquelle la vie se promène de planète en planète dans l'univers sous forme de germes ou de spores qui voyagent à travers les galaxies.
  • Primordial Dance, 1991. "Primordial Dance" est une animation expérimentale créée à partir d'images basées sur des équations mathématiques qui évoluent image après image: le programme génère des images abstraites et le programmeur choisit celles qui vont survivre en fonction de leur esthétique.
  • Liquid Selves, 1992 : il s'agit plus d'une réflexion sur l'opposition possible entre les représentations réelle et virtuelle d'une même personne en fonction de l'évolution des technologies de communication.
  • Genetic Images, 1993 : se compose de 16 écrans disposés en arc de cercle, sur lesquels un super-ordinateur affichait des images crées sur les mêmes principes que "Primordial Dance"
  • Evolved Virtual Creatures, 1994 : sans aucun doute le travail le plus emblématique de Karl Sims du point de vue fondamental: il applique les lois d'évolution de Darwin à des populations de créatures virtuelles composées de plusieurs cubes
  • Galápagos, 1997 : 12 écrans présentent les créatures d'une génération et le spectateur choisit celles qui vont évoluer.


Publications

Karl Sims, « Particle Animation and Rendering Using Data Parallel Computation », dans SIGGRAPH '90 Proceedings, août 1990, p. 405-413
Karl Sims, « Choreographed Image Flow », dans Journal of Visualization and Computer Animation, vol. 3, 1992, p. 31-43
Karl Sims, «Artificial Evolution for Computer Graphics », dans SIGGRAPH '91 Proceedings, juillet 1991, p. 319-328
Karl Sims, « Evolving Virtual Creatures », dans SIGGRAPH '94 Proceedings, juillet 1994, p. 15-22
Karl Sims, « Evolving 3D Morphology and Behavior by Competition », dans Artificial Life IV Proceedings, MIT Press, 1994, p. 28-39