De plus, sa capacité à apprendre uniquement de nouveaux **algorithmes** le restreint à résoudre des problèmes décomposables en un nombre fini d'étapes et dont la question et la réponse sont explicitement « quantifiables ». Dans une telle architecture, le **Golem Virtuel** ne sera, par exemple, ni en mesure de répondre à des questions « philosophiques », ni de reconnaître facilement un visage, ou de juger si une personne est belle ou pas.

Il existe des modèles mathématiques, comme la **logique floue**, qui tentent de pallier ce problème. Mais nous restons dans une position de simulacre d'un comportement non binaire, plutôt que dans celle d'une véritable prise en considération d'une pensée complexe.

Il faut donc voir dans ce type de créature apprenante, un **Golem Virtuel** dressé, enrichissant sa base de comportements par nos ajouts de fonctionnalités, mais qui n'est toujours pas en mesure d'être à l'initiative de sa propre décision. Après tout, on pourrait penser que le processus de décision est issu de la réflexion d'une tierce personne modélisée dans un algorithme et que cet algorithme sera suivi par le golem.

Il faut donc bien réfléchir à définir cette notion d'apprentissage : s'agit-il du simple enrichissement d'une base de résolution de problèmes ou existe-t-il derrière, l'apprentissage de concepts plus profonds ?

### 5.1.1.2 De l'importance de l'apprentissage

La psychologie et les neurosciences s'accordent pour associer étroitement la mémoire à la question de l'apprentissage, ainsi que le montre cette définition de l'apprentissage du Larousse :

> « Ensemble des processus de mémorisation mis en œuvre par l'animal ou l'homme pour élaborer ou modifier les schèmes comportementaux spécifiques sous l'influence de son environnement et de son expérience. »

Nous avons vu qu'il y a un processus de mémorisation pour l'entité virtuelle – ce que nous avons décrit dans le chapitre 5.1.1.1 – mais qu'il y a aussi l'influence de son environnement et de son expérience ; c'est-à-dire qu'elle doit être en mesure de
mener une expérimentation, de faire des essais, d'évaluer s'il y a réussite ou échec
et à partir de là, en tirer ses propres conclusions et élaborer sa décision.

Que ce soit Wiener (Wiener et Mopsik 2016, pages 45-47,51), ou Minsky, qui s'appuie fortement sur la théorie de l'apprentissage de Piaget (Minsky 1988, pages 19; 99;102-114;178;316), ces deux chercheurs ont mis en avant dans leurs écrits la nécessité de réfléchir à la mise en place de tels algorithmes, c'est-à-dire implémenter un véritable apprentissage, constitué d'essais, d'échecs et de conclusions tirées.

Un apprentissage n'est cependant pas forcement focalisé sur l'apprentissage de l'individu, il peut se faire à de différentes échelles. Le type d'apprentissage dont nous avons parlé jusqu'à présent est individuel ; c'est l'apprentissage qui a lieu au cours de l'existence particulière d'un individu. Il existe un autre type d'apprentissage phylogénétique, l'apprentissage à l'échelle de l'histoire de l'espèce. C'est pour la compréhension de ce genre d'apprentissage que Darwin a développé sa théorie de la sélection naturelle (Wiener et Mopsik 2016, page 51).

Il nous faut donc envisager deux modes d'apprentissage – l'un, intra individuel et l'autre, extra individuel – tout en se demandant comment nous pouvons modéliser par des **algorithmes**, ces types de comportements.

De tels **algorithmes** existent et je centrerai maintenant mon attention sur deux modèles particuliers : les réseaux de **neurones artificiels** et les **algorithmes génétiques**, répondant respectivement à un apprentissage au niveau individuel et à un apprentissage à l'échelle de l'espèce. Comprenons bien cependant que cette notion d'espèce, dans notre domaine, peut avoir un autre niveau d'interprétation et que nous pouvons considérer comme espèce aussi bien des populations d'**algorithmes** que de données.

5.1.1.3 Différentes formes d'apprentissage

Un tel processus d'apprentissage commence à échapper au concepteur de
l'entité puisqu'il n'est plus en mesure de décrire précisément la réponse mise en action
face à un problème donné. Elle sera le fruit de l'expérience propre de la créature
virtuelle. Au fur et à mesure de ses expériences, le système fournit une réponse qui est le fruit des conclusions que l'entité tire de ses expériences antérieures.

La danseuse virtuelle (Figure 144) de l'œuvre *Dance avec moi* de Michel Bret, Marie-Hélène Tramus et Alain Berthoz (Bret, Tramus et Berthoz 2005) est un exemple d'**Acteur Virtuel** dont les mouvements sont issus d'un apprentissage interne et de l'utilisation d'un **réseau de neurones artificiels**.

<figure><img src="image_147.png" /><figcaption>Figure 144 : Dance avec moi</figcaption></figure>

Le système du « cerveau » de cette danseuse repose sur un **perceptron multicouches** (Figure 145), un **réseau de neurones artificiels** rendu opérationnel en 1986 par David Rumelhart (Rennard 2006, pages 68-101). Le mouvement de la danseuse virtuelle se modère par ses interactions avec une danseuse « réelle » qui lui apprend des pas de danse. Cet apprentissage lui permet ensuite d'en inventer d'autres par elle-même en temps réel. Pour citer Michel Bret :

> Plus qu'une simple boucle rétroactive, ce système est un être artificiel, certes très élémentaire, mais montrant certaines propriétés du vivant : par exemple la notion de **généralisation**, propre aux réseaux neuronaux, lui confère une richesse potentiellement illimitée de réactions non apprises et cependant
adaptées. Son intelligence apparaît comme une
propriété émergente des interactions entre ses éléments
(neurones artificiels), les informations qu'il (nda : le système)
capte de son environnement (interaction) et sa structure
(simulation d'un corps humain muni de certains
comportements). (Bret et Tramus 2001)

<figure><img src="image_148.png" /><figcaption>Figure 145 : le perceptron multicouche de la danseuse</figcaption></figure>

Nous pouvons voir en cette « danseuse » une pré-configuration des travaux d'animation comportementale proposés récemment par Merel Hess et Wang(Merel et al. 2017; Heess et al. 2017), au sein de la société DeepMind. Ils reposent sur des technologies similaires, mais gagnent en complexité par l'utilisation de **réseaux de neurones artificiels profonds**, aboutissant à l'émergence de comportements de marche ou d'imitation.

Nous avons évoqué succinctement les **algorithmes génétiques**, dont le principe est le suivant : création d'une population d'entités dont les informations sont codées dans des « gènes informatiques ». Ces entités sont évaluées selon une fonction heuristique et obtiennent un score qui représente leur capacité à répondre au problème donné. Ces fonctions, dites « de fitness », peuvent porter par exemple sur la vitesse de déplacement de la créature, ou sa propension à se battre pour de la nourriture, etc. Les entités qui répondent le mieux à ces règles (meilleur score) seront avantagees dans la « reproduction » et transmettront alors leurs gènes à leur descendance, leur permettant ainsi d'exprimer de nouveaux phénotypes, c'est-à-dire l'ensemble des caractères apparents d'un individu (opposé au génotype) ; en fonction
de ce score, elles pourront se reproduire et ainsi transmettre à leur « progéniture »
leurs gènes qui auront été brassés par croisement ou mutation.

Ainsi Matthieu Aubry (Aubry 2010) met en avant ces algorithmes appliqués à
une boucle sensorimotrice pour le contrôle de son avatar. Ceci n'est d'ailleurs pas sans
rappeler le travail mené par des chercheurs de notre laboratoire sur le projet
cigale(Batras et al. 2016; Tramus et al. 2018). Ces systèmes effectuent un
apprentissage au niveau des populations. Les créatures de l'artiste et chercheur Karl
Sims (Sims 1994) développent ainsi un apprentissage à la fois intra (par réseau de
neurones ) et extra/individu (par algorithme génétique) (Figure 146).

<figure><img src="image_149.png" /><figcaption>Figure 146 : les créatures de Karl Sims</figcaption></figure>

Ces créatures sont définies par leur génotype (patrimoine héréditaire d'un
individu, dépendant de l'ensemble des gènes) qui encode à la fois leur apparence et
le **réseau de neurones artificiels** qui les contrôle. Karl Sims n'a jamais défini
l'apparence finale de ses créatures, il a juste défini l'environnement virtuel et les règles
qui dirigent la sélection naturelle en cours dans ce même environnement.

5.1.2 Apprendre l'autonomie

L'apprentissage est donc un élément nécessaire pour permettre à une entité
d'acquérir une capacité de décision et d'action par elle-même, qui sont peut-être le
début d'une forme de liberté algorithmique ? Lorsque l'on évoque la notion d'apprentissage, nous interrogeons l'existence d'un enseignant, c'est-à-dire d'une entité (humaine ou non) qui enseigne. Mais qu'en est-il de cette entité ? et n'existe-t-il pas des moyens d'apprendre en « autodidacte » ?

Si de l'entité émerge une capacité de décision et d'action, ceci nous conduit aussi à envisager sa « désobéissance » comme une réponse possible de la part du système. Mais une telle « désobéissance » est-elle acceptable ? Et si oui, dans quelle mesure ?

Une telle entité interroge la notion d'interactivité et nous amène à dépasser une interaction presse-bouton où une action entraîne une réaction, pour aller vers une interactivité autre, entre l'homme et la machine, une seconde interactivité.

### 5.1.2.1 Apprentissage supervisé et non supervisé

Que ce soit le système de réseau de neurones artificiels de type perceptron multicouches ou les algorithmes génétiques décrits en 6.1.1.3, le résultat est évalué selon une règle. En fonction de cette évaluation, le système déduit qu'il a appris correctement ou pas. La création de ces règles d'évaluation sous-entend l'existence d'un « superviseur » qui les élabore. Toutefois, un système peut également se passer de règles d'évaluation.

En effet, l'absence de supervision existe au sein de certains systèmes. C'est le cas, par exemple, de l'algorithme k-moyennes que j'utilise dans mes créations par le biais de son implémentation dans la librairie OpenCV pour analyser des images. Je me focaliserai cependant sur un autre système, le modèle de Kohonen, seul modèle que j'ai implémenté dans AKeNe, sans avoir eu pour l'instant l'occasion de l'utiliser, mais j'envisage de le faire dans mes travaux artistiques futurs.

Le réseau de Kohonen est constitué de deux couches, la première représente les entrées qu'on lui soumet et la seconde est la couche de compétition (Figure 147). La couche de compétition a deux particularités : la première est la notion de voisinage, chaque neurone actif attirant son voisinage et repoussant les neurones plus éloignés ; la deuxième est la notion de « Winner Take All », c'est-à-dire qu'un seul neurone est
activé à la fois, ce neurone va influencer les neurones voisins, de manière à dessiner une carte sémantique.

<figure><img src="image_150.png" /><figcaption>Figure 147 : Architecture d'un réseau de Kohonen</figcaption></figure>

Ce système n'a pas besoin d'un superviseur, car il organise et classe lui-même les informations ; d'où le nom de carte auto-organisatrice (Figure 148) qui classifie en « carte sémantique » les éléments qu'on lui soumet.

<figure><img src="image_151.png" /><figcaption>Figure 148 : Déroulement de l'auto-organisation d'une carte de Kohonen qui organise des couleurs (Touzet 2015)</figcaption></figure>

L'existence même d'un tel type de système me laisse envisager la possibilité de créer dans le futur des acteurs non supervisés. Les architectures autour de réseaux de neurones profonds semblent d'ailleurs extrêmement intéressantes et je souhaite les intégrer dans le futur à AKeNe par l'intermédiaire de la bibliothèque TensorFlow(« TensorFlow » 2015).
### 5.1.2.2 De l'erreur d'apprentissage à la désobéissance

L'apprentissage, qu'il soit supervisé ou non, est un élément important dans la création d'une entité autonome. Si notre entité virtuelle ne dispose pas d'un mécanisme lui permettant de créer ses propres solutions à partir de sa propre expérience, elle ne sera qu'un **Golem Virtuel** contraint d'exécuter un programme établi.

Pour le **Golem Virtuel**, nous avions évoqué en 4.3.1.3 le risque – dû à une mauvaise interprétation des règles établies – de l'émergence de nouvelles solutions. Nous rencontrons le même « problème » avec les systèmes apprenants. Je pense que ceci n'est pas forcément une difficulté, mais plutôt une forme de sérendipité qui nous offre de nouvelles perspectives comportementales. En effet, tout pédagogue sait que l'apprentissage n'est pas un processus linéaire, mais le fruit d'un tâtonnement et que l'erreur fait partie du processus même d'apprentissage. Mais au-delà de l'utilité de l'erreur, la qualité du pédagogue est tout autant à considérer.

Imaginons que nous voulions faire apprendre à un perceptron la fonction $y = x$. On lui donne en entrée 1 et on lui fait apprendre en sortie 1, puis on recommence avec le couple (3;3) puis (4;4) et (5;5). Le système a parfaitement appris ces couples et ne se trompe plus. Mais en réalité il n'a pas appris la fonction $y = x$, mais $y = 7 \log (x)$ (Figure 149).

<figure><img src="image_152.png" /><figcaption>Figure 149 : exemple de sur-apprentissage (les couples d'apprentissage sont en vert)</figcaption></figure>

Il existe bien sûr des méthodes pour résoudre ce problème. Nous pouvons, par exemple, séparer le jeu d'apprentissage du jeu de test, le jeu d'apprentissage étant
dans l'exemple précédent les couples (1;1)(3;3)(4;4) et le jeu de test un ensemble
de couples vérifiant l'équation y = x. Nous pouvons utiliser des méthodes plus
intrusives, comme le pruning qui consiste à retirer les neurones artificiels qui ont
amené le système à converger à l'erreur ou qui n'apportent pas de contribution à la
solution (Castellano, Fanelli et Pelillo 1997 ; Reed 1993).

Dans le cas des **algorithmes génétiques**, si nous nous contentons de sélectionner les meilleurs individus répondant le mieux aux problèmes, nous risquons de perdre la diversité génétique de l'ensemble de la population et ainsi d'affaiblir l'espèce. Cette situation est d'ailleurs très semblable à ce que nous rencontrons dans la réalité : c'est ce qui oblige les organismes de protection des animaux en voie d'extinction à mener des opérations pour lutter contre l'appauvrissement génétique de l'espèce.

C'est pourquoi il existe des techniques de sélection comme la roulette de la
fortune où la probabilité pour une entité d'être sélectionnée est proportionnelle à son
adaptation au problème, ou encore la sélection par tournoi qui se base sur des couples
d'entités mis en compétition pour le droit à se reproduire.

A la lumière de ces deux exemples, nous comprenons l'importance de la
méthode d'enseignement ainsi que la nécessité d'intégrer l'erreur comme une part du
processus d'apprentissage. Mais ne pourrions-nous pas imaginer de programmer plus
consciemment la désobéissance ? Par exemple en introduisant plus explicitement une
« règle de rébellion », en refusant de manière aléatoire d'apprendre, ou en apprenant
à notre entité virtuelle à « oublier » (ce qui est déjà structurellement le cas dans
beaucoup de systèmes) ?

5.1.2.3 Seconde interactivité

Si Franck Popper avait déjà interrogé, dès 1985, le lien qui unit l'artiste, l'œuvre, le spectateur et son environnement et évoqué comment les nouvelles technologies changent les relations entre les différents intervenants (Popper 1985), Judith Guez retraverse ce questionnement dans le cas spécifique de la réalité virtuelle et redéfinit le lien entre le spectateur et son œuvre (Guez 2013), ce que nous avions détaillé en 1.3.4.2. Marie-Hélène Tramus, Michel Bret et Edmond Couchot évoquent
cette mutation dans l'interactivité par l'introduction de mécanismes apprenants (Tramus, Bret et Couchot 2003). Pour ces chercheurs, il existerait deux interactivités :

> « La première interactivité », ou interactivité de commande, qui est celle de la simple boucle rétroactivee de la cybernétique et qui est à la base de la plupart des systèmes interactifs puis la « seconde interactivité » (par analogie avec la seconde cybernétique) qui apparaît dès lors que le système qui la produit est capable de se modifier lui-même au cours d'un apprentissage par lequel il interagit avec son environnement afin de s'y adapter. Il s'agit bien là d'un comportement que l'on pourrait qualifier d' « intelligent » et qui traduit le concept d'autopoïèse introduit par Francisco Varela<fnref n="1" />

Cette approche n'est pas sans rappeler la différence entre **Golem Virtuel** et **Acteur Virtuel**. Nous pourrions voir dans l'interaction qui unit le manipulateur et l'acteur apprenant, l'application d'une seconde interactivité, tout comme de la **Marionnette Virtuelle** ou le **Golem Virtuel** résulteraient d'une application de la première interactivité.

Je pense qu'il est important de comprendre que derrière la seconde interactivité s'élabore une véritable réinterprétation de la notion d'entrée du système : dans la première interactivité, une entrée est prise en compte et entraîne une réaction prévue par le programme. Si elle est ignorée, c'est par la volonté du concepteur du système. Dans le cas de la seconde interactivité, une entrée dans le système entraîne une réadaptation de ce dernier.

<footnote n="1">¹Pour Francisco Varela (Varela 1989): « Un système autopoïétique est organisé comme un réseau de processus de production de composants qui (a) régénèrent continuellement par leurs transformations et leurs interactions le réseau qui les a produits, et qui (b) constituent le système en tant qu'unité concrète dans l'espace où il existe, en spécifiant le domaine topologique où il se réalise comme réseau. Il s'ensuit qu'une machine autopoïétique engendre et spécifie continuellement sa propre organisation. Elle accomplit ce processus incessant de remplacement de ses composants, parce qu'elle est continuellement soumise à des perturbations externes, et constamment forcée de compenser ces perturbations. Ainsi, une machine autopoïétique est un système à relations stables dont l'invariant fondamental est sa propre organisation. »</footnote>
J'irai même plus loin dans l'interprétation : le système est libre de réagir à ses entrées, chacune n'étant qu'un stimulus parmi d'autres, que le système peut – et non pas doit – apprendre à reconnaître. Ceci entraîne donc une nouvelle autonomie pour la créature virtuelle.

### 5.1.3 L'autonomie

Nous avons vu comment l'émergence et l'apprentissage peuvent mener à une nouvelle forme « d'émancipation » de l'entité virtuelle. Pour Romain Pudal « Étymologiquement, la notion d'autonomie renvoie au fait de se donner à soi-même sa propre loi, ses propres règles » (Pudal 2019). La définition de Varela est plus intéressante encore : L'« Autonomie signifie loi propre. Afin de bien comprendre ce concept, il est préférable de la comparer à l'allonomie ou loi externe, qui est comme l'image de l'autonomie réfléchie dans un miroir. C'est là, bien sûr, ce que nous nommons la commande. » (Varela 1989)

Pour Tisseau « Un objet a un comportement considéré comme autonome, s'il est capable de s'adapter aux modifications non connues de son environnement : il doit ainsi être doté de moyens de perception, d'action et de coordination entre perceptions et actions, pour pouvoir réagir de manière réaliste à ces modifications. » (Tisseau, Parenthöen et Harrouet 2003, page 243) L'environnement peut être le monde virtuel, avec ses objets, ses entités (interaction endogène) et aussi interacteur humain (interaction exogène).

Comment positionner l'**Acteur Virtuel** par rapport au **Golem Virtuel** et à la **Marionnette Virtuelle** ? Si l'initiative de mouvement et l'initiative de décision sont externes pour la **Marionnette Virtuelle**, si l'initiative du mouvement est interne et l'initiative de décision est externe pour le **Golem Virtuel**, qu'en est-il pour l'**Acteur Virtuel** ?

#### 5.1.3.1 Différentes formes d'autonomie

Jacques Tisseau cite différentes formes d'autonomie (Tisseau 2004a, pages 8-10) :
* L'autonomie par essence : qu'il associe aux organismes vivants et aux animats – animaux simulés de manière robotique ou virtuelle (Wilson 1986) – et dont le contrôle peut-être soit « inné », c'est-à-dire préprogrammé, soit acquis au cours de ses interactions avec l'environnement;

* L'autonomie par nécessité qui s'applique aux organismes, mais aussi aux mécanismes algorithmiques et aux systèmes mécaniques et qui se base sur un modèle qui contraint le mouvement et qui se réadapte en fonction des modifications du système ;

* L'autonomie par ignorance qu'il associe aux systèmes complexes dont l'évolution est imprévisible. Le comportement autonome tend alors soit à s'organiser vers un but (comportement téléologique) soit comme une auto-organisation et nous parlons d'émergence.

Si les algorithmes de types Boids (Reynolds 1987) détaillés en 4.3.1.2 illustrent une forme d'autonomie par ignorance et si les Marionnettes Virtuelles de type Rag Doll – marionnettes virtuelles soumises à la gravité et à la dynamique – peuvent être assimilées à une autonomie par nécessité, le comportement d'une entité apprenant par interaction avec son environnement – dont les utilisateurs humains peuvent ou non faire partie – rentre clairement dans le cadre d' une autonomie par essence.

Tisseau souligne aussi que l'autonomie et l'émergence ne sont pas directement liées à une forme d'apprentissage. C'est ce qui, pour moi, marque la différence entre les entités que je décris et un mécanisme simplement autonome.

### 5.1.3.2 Isolement informatique ?

Dans son modèle, Tisseau sépare immersion, autonomie et interaction, répétons qu'Interaction veut dire interaction homme/machine (cf. Figure 150). Si nous avons évoqué l'immersion dans le chapitre 1.3.4.1, il est important de noter la répartition sur 2 axes de l'autonomie et de l'interaction, car nous pouvons nous appuyer sur cette séparation entre autonomie et interaction pour saisir la possibilité de créer un dispositif autonome qui n'a pas d'interaction homme/machine, tout en continuant à interagir avec son environnement virtuel.
<figure><img src="image_153.png" /><figcaption>Figure 150 : Immersion Autonomie et Interaction (Tisseau 2004a, page 8)</figcaption></figure>

Il existe donc un risque non négligeable de créer une entité certes autonome, mais qui ne sera pas attentive à l'utilisateur et évoluera dans une forme d'« isolement informatique », c'est-à-dire une entité qui n'interagira plus avec l'humain.

Jacques Tisseau fait lui aussi un parallèle fort entre le pantin de bois et son modèle d'étude de la réalité virtuelle autour des trois axes autonomie/interaction/immersion (Figure 151) :

* L'interaction étant l'ensemble des mécanismes que le concepteur de la marionnette a créé pour permettre au marionnettiste de la manipuler ;

* L'immersion représentant le fait que Pinocchio se trouve sur un plan d'existence utilisant les mêmes paradigmes que son utilisateur ;

* L'autonomie étant donnée par le fait que son concepteur le dote d' un comportement autonome propre.

<figure><img src="image_154.png" /><figcaption>Figure 151 : La métaphore de Pinocchio</figcaption></figure>
Nous devons prendre garde à ce que notre entité ne cesse d'interagir avec l'interacteur humain afin de générer, par cette relation, son propre mouvement. Le mouvement doit donc être intrinsèquement lié à la décision dans un processus énacté en interaction avec son environnement réel et virtuel.

Mais contrairement à ma conception que j'applique uniquement à l'**Acteur Virtuel**, Tisseau généralise son modèle au dispositif lui-même, au-delà d'une application à un agent en particulier. Il positionne ainsi le jeu vidéo sur l'axe de l'interaction, le cinéma 3D sur l'axe de l'immersion et le virus informatique sur l'axe de l'autonomie, la réalité virtuelle étant la fusion des trois (Tisseau 2004b, pages 7-8).

Je ne suis pas totalement convaincu par le fait que le jeu vidéo se positionne uniquement sur l'axe de l'interaction. En effet, j'ai montré en 5.2.1.2 que quelques jeux se sont positionnés, dès 1996, à partir d'une véritable réflexion sur l'apprentissage et l'autonomie. De plus, on constate l'apparition de nouveaux types de jeux vidéo, en particulier les ARG (pour jeu en réalité alternée) (Groupierre, s. d.) et aussi les jeux en réalité virtuelle. Dès 1996 se pose la question de l'immersion du joueur dans le jeu, avec des jeux comme *The Beasten* 2001 et surtout *In Memoriam* en 2003. Il est en tout cas certain que l'industrie vidéoludique a bien compris ces dernières années l'importance de ces trois axes. Ceci délimite un nouveau domaine d'exploration vidéoludique très riche comme le montre l'apparition de dispositifs à destination du grand public pour les jeux vidéo tels que les capteurs de mouvement (**Kinect** et **Leap Motion ...**) ou les casques de réalité virtuelle (**Vive** et **Oculus ...**).

### 5.1.3.3 Décision et Mouvement

Un **Acteur Virtuel** serait donc une entité capable de générer son mouvement comme le **Golem Virtuel**. Mais à l'inverse de ce dernier qui ne dispose pas de capacité de décision et d'action par lui-même – car il exécute « la commande » émise de l'extérieur par une personne – l'**Acteur Virtuel** est capable de générer sa propre décision qui amènera son mouvement (Figure 152).
<figure><img src="image_155.png" /><figcaption>Figure 152 : décision interne et un mouvement interne</figcaption></figure>

La créature doit se forger ses propres décisions et actions. Ce libre arbitre se crée par un apprentissage – supervisé ou non – enrichi par son interaction avec l'environnement et sa propre expérience. Il se crée une boucle cybernétique de deuxième ordre où le système se reconfigure en permanence en s'incluant « en lui-même ».

Nous voyons tout de suite en quoi la seconde interactivité décrite en 5.1.2.3 trouve un écho particulier dans notre schéma, l'**Acteur Virtuel** est donc une entité régie par la seconde interactivité, là où le **Golem Virtuel** est régi par la première interactivité.

Au-delà de cette seconde interactivité, nous notons l'importance des liens qui unissent apprentissage, décision, mouvement et environnement, là où, pour le **Golem Virtuel**, seuls le mouvement et l'environnement étaient pris en compte. L'**Acteur Virtuel** gagne en complexité, mais aussi en autonomie.
## 5.2 Autonomie contre scénarisation.

L'**Acteur Virtuel** est donc une entité capable d'être à l'initiative à la fois de sa propre décision et de son propre mouvement. Cette décision issue d'un apprentissage supervisé ou non, est le fruit de son interaction dans son environnement virtuel et réel et le mène à une autonomie par essence, au sens de Tisseau.

Une telle autonomie peut présenter le risque d'aboutir à une entité difficilement contrôlable, ce qui dans l'optique d'une interaction scénarisée (comme un jeu vidéo ou une pièce de théâtre) peut poser un problème. Il nous faut donc trouver un compromis afin de laisser à la fois une plage d'autonomie et un contrôle scénarisé. Peut-être une hybridation **Golem Virtuel /Acteur Virtuel** serait-elle une solution à ce dilemme ?

### 5.2.1 Trouver un compromis

L'autonomie de l'**Acteur Virtuel** en tant que tel peut être une formidable expérience artistique et un certain nombre d'artistes numériques se sont emparés de cette problématique comme champ d'expérimentation artistique. L'autonomie, dans ces œuvres, devient alors un sujet en lui-même. Mais que se passe-t-il si le sujet de l'œuvre n'est pas une interrogation sur l'autonomie, mais une narration ?

Dans le jeu vidéo par exemple, la notion d'autonomie fait peur et certaines expériences vidéo ludiques mettant le joueur aux prises avec des Acteurs Virtuels sont obligées de gérer à la fois la nécessité d'une histoire et celle d'un **gameplay**. Dans le théâtre ou le cinéma, la priorité est là aussi de faire progresser l'histoire. Dans ce cas quelle place laisser à l'autonomie ?

Car lorsque deux acteurs jouent ensemble, ce sont deux autonomies qui décident de collaborer pour faire avancer l'histoire écrite. Si nous souhaitons conserver l'autonomie des Acteurs Virtuels dans la narration, il nous faut réfléchir à la notion d'improvisation et ainsi étudier l'acte de l'improvisation comme un processus de communication liant plusieurs individus qui proposent, acceptent et rebondissent sur des développements d'histoires.
### 5.2.1.1 L'autonomie comme objet artistique

Certains artistes placent l'observation d'entités autonomes au cœur de leurs créations. Ils se positionnent comme créateurs d'un système dont l'évolution « fait œuvre ». Par exemple, Chu-Yin Chen, pour ses films *Éphémère* (Figure 153a) et *Morphogénèse* (Chen 1997, 1996), ainsi que pour son installation *Quorum Sensing* (Chen 2002) se présente comme créatrice d'un biotope dont le but premier n'est pas d'interagir avec le spectateur, mais avec l'environnement (Figure 153b).

« Chaque créature est dotée de capteurs, d'effecteurs et de contrôleurs, d'une mémoire et d'une forme de raisonnement qui lui permet d'acquérir des connaissances par apprentissage au cours de l'élaboration du film. L'animation des animalcules n'est plus décrite au préalable, image par image ou selon un scénario déterminé. L'évolution de la colonie qui vit et se reproduit grâce à l'utilisation d'algorithmes génétiques est le résultat de leur autoadaptation à l'environnement. Le comportement et même la forme de ces créatures quasi vivantes qui résultent de leur interaction avec le milieu peuvent être considérées comme émergents, à un niveau, bien entendu très élémentaire si on les compare à des créatures réellement vivantes » (Tramus, Bret et Couchot 2003)

<figure><img src="image_156.png" /><figcaption>Figure 153(a) image extraite du film *Éphémère* et (b) l'installation *Quorum Sensing*</figcaption></figure>

Chu-Yin Chen se considère elle-même comme une programmatrice de la nature vivante, en opposition au peintre de la nature morte (Chen 2001). Elle « crée une vie artificielle » qu'elle observe, choisissant les individus qu'elle souhaite mettre en avant et exposer. Son œuvre *Quorum Sensing* nous présente un écosystème en action, projeté sur un tapis sensitif. La position des spectateurs sur ce tapis permet de créer une fenêtre d'observation sur cet autre monde. En plus d'interroger la notion de
frontière (que nous avions développée en 1.3.2) c'est bien un système autonome réel (le nôtre, celui des spectateurs) qui observe un biotope virtuel dont l'existence est, elle aussi, totalement autonome. Il n'y a pas d'interaction autre que cette fenêtre d'observation interactive, mais l'observation de cet écosystème est le centre de son approche.

<figure><img src="image_157.png" /><figcaption>Figure 154 : (a) L'installation Portrait on the Fly de Christa Sommerer et Laurent Mignonneau (b) le portrait de Marie-Hélène Tramus généré par le système</figcaption></figure>

L'œuvre de Christa Sommerer et Laurent Mignonneau *Portrait on the Fly* (Sommerer et Mignonneau 2015) se compose d'une caméra placée au-dessus d'un écran affichant un très grand nombre de mouches virtuelles qui se réorganisent continuellement (Figure 154a). Si un spectateur se positionne devant l'écran et la caméra, alors les mouches virtuelles se repositionnent pour faire émerger le portrait de l'observateur (Figure 154b). Ce qui est extrêmement intéressant dans cette œuvre c'est le lien unissant ces deux systèmes autonomes qui s'observent, celui du spectateur et celui des mouches : de cette observation réciproque émerge un troisième niveau d'observation, celui d'un troisième observateur qui observe la « co-observation » des deux précédents niveaux décrits. L'œuvre se déploie à travers ces multiples regards « observateur/observé », échangés entre chacun de ces systèmes autonomes. Cette interrogation de « l'observation » avait déjà été évoquée dans leurs précédents travaux (Sommerer et Mignonneau 2010) qui décomptaient le temps passé par le spectateur à observer l'œuvre.
### 5.2.1.2 Limiter l'autonomie du personnage virtuel

Si l'autonomie peut se suffire à elle-même, la situation peut devenir problématique lorsque cette autonomie n'est qu'une partie de l'expérience, au même titre que d'autres éléments, comme l'interaction avec son utilisateur ou la scénarisation de l'œuvre. Dans le jeu vidéo par exemple, l'autonomie des agents ne doit pas se faire au détriment des mécanismes de jeu ou de l'histoire. À la manière des œuvres décrites en 5.2.1.1, certains jeux ont fait de l'observation de l'autonomie des agents, un élément de gameplay. Tel est le cas du jeu *Creatures*, qui repose, entre autres choses, sur des algorithmes génétiques et des réseaux de neurones complexes (Taylor 1997). Mais force est de constater que lorsque l'on s'éloigne des expériences centrées sur l'observation de l'autonomie, le milieu vidéoludique tend à fuir les acteurs virtuels jugés trop autonomes. Nous pouvons néanmoins relever quelques exceptions.

Le jeu *Stalker* (GSC Game World 2007), inspiré du livre *Pique-nique au bord du chemin* des frères Strougatski (Strougatski et Strougatski 2013) et du film *Stalker* (Tarkovski 1979) d'Andreï Tarkovski<fnref n="1" /> propose au joueur d'incarner un stalker, pilleur explorateur, qui parcourt la zone de Tchernobyl à la recherche d'artefacts étranges. Le jeu propose un environnement vivant et riche où les personnages non joueurs sont très autonomes (Figure 155).

<figure><img src="image_158.png" /><figcaption>Figure 155 : Stalker</figcaption></figure>

<footnote n="1">¹ Il est d'ailleurs intéressant de noter que chacune de ces œuvres décline un aspect particulier de la zone et de la psychologie des personnages</footnote>
Le système utilisé, baptisé A-Life (Champandard 2008), reposait au démarrage du projet sur une autonomie des agents quasi-totale... Les développeurs du jeu ont dû néanmoins limiter ponctuellement cette autonomie par script, car certains personnages non-joueurs décisifs pouvaient mourir au cours de l'évolution de l'univers et ainsi rendre le jeu inachevable. Cette difficulté a été l'une des raisons qui a provoqué le retard du développement du jeu (plus de 6 ans !), jusqu'à le faire qualifier pendant un temps de « vaporware » : jeu qui ne sortira jamais, car promettant trop de choses.

<figure><img src="image_159.png" /><figcaption>Figure 156 : Black and White</figcaption></figure>

Les développeurs de la saga vidéo ludique, *Black and White* (Lionhead Studios et Molyneux 2001), ont eux aussi fait machine arrière entre la version 1 et la version 2. Le gameplay nous fait prendre la place d'un dieu qui peut interagir avec son peuple, notamment par le biais de créatures (Figure 156), sortes d' avatars de soi, qu'il est nécessaire d'éduquer. Dans la première version, les créatures construisaient leur expérience par l'utilisation conjointe de plusieurs méthodes (Evans 2002) :

* Des arbres de décision qui se construisaient au fur et à mesure de leur interaction avec l'univers<fnref n="1" /> ;

* Des agents BDI (pour Belief Desire Intention) qui se basaient sur l'observation du monde, l'amélioration de leurs connaissances et la

<footnote n="1">¹Par l'utilisation d'un algorithme ID3 relativement classique en intelligence artificielle</footnote>
planification d'une action en fonction de leurs besoins (Blount 2016 ; Wooldridge 2000) ;

* Des **réseaux de neurones artificiels** de type **perceptrons** simplifiés qui se chargeaient de simuler les désirs des créatures.

Par la suite, les développeurs ont préféré simplifier le système en créant un arbre déjà partiellement ordonné (Wexler 2008) limitant ainsi de manière drastique l'autonomie du système.

D'autres jeux préfèrent fixer un cadre strict dans lequel les entités pourront évoluer en toute autonomie. C'est par exemple le cas du jeu vidéo FEAR (Monolith Productions 2005) où les ennemis sont gérés par une intelligence artificielle dont l'ensemble des actions précises est consigné par un planificateur **STRIP**. Cette intelligence artificielle est encore considérée comme l'une des plus évoluées pour un jeu de tir à la première personne (Champandard 2007).

### 5.2.1.3 Une participation improvisée

Dans le théâtre ou le film, le metteur en scène ou le réalisateur doit se confronter à l'autonomie de l'acteur dans la construction dramaturgique. Au théâtre, certains théoriciens avancent des positions extrêmes au sujet de cette autonomie. C'est notamment le cas de Edward Gordon Craig qui va jusqu'à imaginer un concept de **sur-marionnette** comme réponse à cette trop grande liberté :

> Les gestes de l'acteur, l'expression de son visage, le son de sa voix, tout cela est à la merci de ses émotions... Son visage et ses membres, s'ils n'échappent pas à tout contrôle, résistent bien faiblement au torrent de la passion intérieure et manquent de le trahir à tout instant. (Craig 2004)

J'avoue avoir été profondément marqué par cette citation. Il me semble que c'est la crainte éprouvée par l'auteur d'une trahison de sa pensée par l'acteur qui entraîne la négation de l'autonomie de l'« acteur être humain ». C'est ce qui justifierait le recours à la marionnette. Pour Craig, « peut-être la marionnette redeviendra-t-elle quelque jour le médium fidèle de la belle pensée de l'artiste ? [...] Nous ne serons plus alors à la merci de ces aveux de faiblesse qui trahissent sans cesse les acteurs et
éveillent à leur tour chez les spectateurs des faiblesses pareilles. Dans ce but, il faut
nous appliquer à reconstruire ces images et non contents des pupazzi (marionnette
italienne), il nous faut créer une sur-marionnette »(Craig 2004). À l'opposé, nous avons
vu que les chercheurs travaillant sur les acteurs virtuels cherchent à créer une certaine
autonomie ! Je trouve ce paradoxe cocasse (Gagneré et Plessiet 2015)...

Au contraire de Craig, l'improvisation théâtrale – que ce soit dans la commedia dell'arte, le théâtre de rue ou les matchs d'improvisation – se base sur l'écoute : écoute des partenaires de jeu, écoute de la réaction du public... Il faut donc qu'il y ait cette double écoute, ainsi qu'une compréhension de la psychologie des autres rôles et des règles dramaturgiques du genre. Cet exercice est particulièrement marqué dans la commedia dell'arte où la psychologie du personnage est associée à un masque : elle transparaît ainsi clairement aux yeux du public et des partenaires de jeu.

Une improvisation se joue sur la base de propositions d'histoires que les
acteurs lancent et qu'ils acceptent de prendre ou pas. L'émergence d'une bonne
improvisation se construit donc sur une écoute bienveillante de l'autre et l'acceptation
de prendre le nouveau développement proposé tout en respectant l'ensemble des
développements précédents.

Si nous voulons interagir avec l'**Acteur Virtuel**, nous devons adopter la même construction. Il nous faut alors travailler sur un apprentissage des interactions avec les autres acteurs, la mémorisation de l'histoire en train de se construire et la possibilité de lancer des propositions d'histoires. Il est donc nécessaire d'intégrer un système d'apprentissage réciproque des relations entre les acteurs réels et les Acteurs Virtuels. De tels **Acteurs Virtuels** représentent, encore maintenant, un challenge informatique. Cependant, j'ai l'idée d'un futur projet (appelé (A)Sylum) qui me permettrait d'explorer cette possibilité en utilisant l'improvisation d'acteurs réels comme élément de construction d'un **arbre de comportements** dans des séances orientées par un metteur en scène.

Le jeu Facade (Mateas et Stern 2003) dont nous avons parlé en 4.3.2.3 contourne le problème en faisant évoluer le joueur dans un cadre précis, en lui faisant croire qu'il est libre, alors qu'en réalité, il est orienté vers tel ou tel arbre scénaristique.
## 5.2.2 L'hybridation golem/acteur

Trop d'autonomie pourrait devenir une source de problème pour notre **Acteur Virtuel**. Nous avons pu voir que peu de jeux s'aventurent sur ce terrain, ou alors dans ce cas, ils encadrent strictement le dispositif d'apprentissage. À l'opposé, cette autonomie peut être fascinante et apporter un petit supplément de vie à notre entité virtuelle dans une situation artistique (notamment par sa capacité à nous surprendre).

Comment pouvons-nous conserver cette autonomie, tout en nous assurant un développement correct ? Pouvons-nous imaginer un système proche de celui développé pour Stalker (GSC Game World 2007) – que nous avons décrit au chapitre 5.2.1.2 – où l'entité perd temporairement son autonomie ?

Une autre possibilité serait que l'entité virtuelle puisse disposer simultanément de certains mécanismes de type **Acteur Virtuel** et d'autres de type **Golem Virtuel**, c'est-à-dire que certains mécanismes soient directement fondés sur l'autonomie et l'apprentissage, alors que d'autres soient spécifiquement programmés à l'avance.

Peut-être alors une telle entité pourrait-elle utiliser sa partie autonome pour se créer des « éléments » **Golem Virtuel** ou bien **Marionnette Virtuelle** au fur et à mesure de son existence. Ceci permettrait de voir l'**Acteur Virtuel** comme un système englobant à la fois la notion de **Marionnette Virtuelle** mais aussi de **Golem Virtuel**.

### 5.2.2.1 Changer de modèle

Le projet CIGALE<fnref n="1" />, fruit du travail de plusieurs chercheurs de notre équipe de recherche INREV et de plusieurs autres laboratoires soutenus par le Labex-Arts-H2H, a développé une plateforme pour l'interaction gestuelle d'un acteur humain avec un **Acteur Virtuel**. Ce dernier répond gestuellement, soit en imitant les gestes de l'acteur humain (capture de mouvement en temps réel), soit avec des gestes "mocaptés" et enregistrés<fnref n="2" />, issus de plusieurs sources (mime, chef de chœur, gestes co-verbaux et poésie en langage des signes) soit avec des gestes propres résultants de l'apprentissage de ces gestes "mocaptés" (Batras et al. 2015). Le système

<footnote n="1">¹ Pour Capture & Interaction avec des Gestes Artistiques, Langagiers & Expressifs</footnote>

<footnote n="2">² Expression que nous avons créée Georges Gagneré et moi, pour définir un geste obtenu par un dispositif d'imitation comme la capture de mouvement.</footnote>
d'apprentissage repose sur des **algorithmes génétiques** qui encodent les gestes appris afin d'en générer de nouveaux (Figure 157).

<figure><img src="image_160.png" /><figcaption>Figure 157 : le pipeline d'apprentissage de geste du projet CIGALE (2014)</figcaption></figure>

Il est très intéressant de souligner que la plateforme d'acteurs virtuels CIGALE a été utilisée dans plusieurs projets artistiques<fnref n="1" />, comme l'installation *InterACT* (Batras, Guez et Jégo 2016) qui a pour intention d'instaurer une performance d'improvisation gestuelle entre acteur réel et **Acteur Virtuel**. Cette installation artistique propose de rencontrer une entité virtuelle, tout d'abord dans un rapport émergé où le spectateur interagit avec l'ombre de l'entité virtuelle (Figure 158a), puis dans un rapport immergé où le spectateur est plongé dans le monde virtuel grâce à un casque de réalité virtuelle et entre en interaction avec l'entité virtuelle elle-même (Figure 158b).

<footnote n="1">¹Judith Guez, Jean-François Jego et Dimitrios Batras (scénographie numérique en temps réel et avatar virtuel), Quand *le soir tient le jour enfermé*, Interactive Theater (45min), Clara Chabalier (dir.), autres acteurs et techniciens non cités. Production : CNSAD, Théâtre 95 Cergy Pontoise, juin 2014.</footnote>

<footnote>Chu-YinChen, Jean-François Jego et Dimitrios Batras, Installation interactive **Deaf Poetry**, 2015.</footnote>

<footnote>Chu-YinChen, Jean-François Jego et des étudiants du master Arts et Technologies de l'Image de l'Université Paris 8, installation interactive **Concert pour les sourds**, 2016.</footnote>
<figure><img src="image_161.png" /><figcaption>Figure 158 : (a) InterACTE en interaction émergé et (b) en interaction immergé</figcaption></figure>

Outre une très intéressante réflexion sur la frontière qui sépare le monde réel du monde virtuel et de son impact sur les relations acteur réel/virtuel (cf. 3.2.2), c'est son architecture autour d'un **automate à états finis** qui mérite aussi notre attention. Ce système est simple, il se compose uniquement des quatre états suivants répondant aux gestes de l'acteur humain analysés cinématiquement en temps réel pour déterminer le passage d'un état à l'autre :

* Un état *d'imitation* des gestes de l'acteur humain qui fait de l'entité virtuelle une **Marionnette Virtuelle** en lui appliquant un transfert de mouvements mimétiques issus de la captation en temps réel par une caméra **Kinect**, des mouvements du spectateur ;

* Un état *d'attente* qui la transforme en **Golem Virtuel** enchaînant alors un certain nombre de mouvements d'attente pré-enregistrés en attente d'une future interaction ;

* Un état *de gestes expressifs* qui utilise soit des mouvements pré-enregistrés (là encore, il est **Golem Virtuel**), soit des mouvements générés en temps réel par un **algorithme génétique**. Dans ce dernier cas, c'est un geste auto-généré faisant ainsi de cette entité, un **Acteur Virtuel** selon notre classification.

L'entité d'Inter ACTE devient ainsi tour à tour une **Marionnette Virtuelle**, un **Golem Virtuel**, ou un **Acteur Virtuel**, permettant de garder tout à la fois un contrôle et une certaine autonomie sur l'ensemble de la durée de l'interaction avec l'acteur humain.
### 5.2.2.2 Ou suivre plusieurs modèles en même temps

Nous avons vu dans le projet *InterACTE* (cf. 5.2.2.1) que l'entité change de type, passant tour à tour de **Marionnette Virtuelle**, à **Golem Virtuel**, jusqu'à **Acteur Virtuel**, mais pouvons-nous imaginer une structure où l'entité virtuelle serait en mesure d'être les trois à la fois ?

L'architecture logicielle que propose Marvin Minsky nous permet déjà de répondre par l'affirmative (Minsky 1988). En effet dans ses "agencies", il évoque des agents capables d'apprendre et de mémoriser (ce qui pourrait correspondre à la problématique du chapitre courant), de collaborer et de modéliser leur environnement (ce qui est commun à la fois au **Golem Virtuel** et à l'**Acteur Virtuel**).

Notre architecture reposant sur les différentes entités AKN_Input, AKN_Puppeter, etc. exposées en 3.3.2.2 et 4.2.2 emprunte beaucoup à cette logique de « société de la pensée » de Marvin Minsky, en isolant les différents processus en agents interconnectés. Ces entités sont une spécialisation d'un type plus général, le AKN_Brain_Agent, qui s'inscrit directement dans cette logique (Figure 159).

<figure><img src="image_162.png" /><figcaption>Figure 159 : Diagramme de classe simplifié de AKN_Brain_Agent, AKN_Input et AKN_Puppeter</figcaption></figure>
Un certain nombre de ces AKN_Brain_Agent, sont justement des agents apprenants. Ces AKN_Brain_Agent ont servi de support de cours pendant mon enseignement en intelligence artificielle pour les jeux vidéo durant les années 2013 à 2015 dans le master Arts et Technologies de l'Image de l'Université Paris 8.

Dans la version **Unity** nous avions à notre disposition les **algorithmes génétiques**, les ACS<fnref n="1" /> et les réseaux bayésiens<fnref n="2" />, les **réseaux de neurones artificiels** de type **perceptron multicouches**, les algorithmes de **création d'arbres de décisions** ID3, cependant ils n'ont pas encore été tous reprogrammés dans la toute nouvelle version d'AKeNe.

Pour aller plus loin, il existe des AKN_Input et des AKN_Puppeter qui peuvent contenir<fnref n="3" /> en leur sein un AKN_Brain_Agent, donnant la possibilité à tout élément de notre système de devenir « apprenant ». Nous voyons donc qu'il est facile de créer une entité, dont certaines parties de son "cerveau" sont de type **Marionnette Virtuelle**, d'autres de type **Golem Virtuel** et d'autres de type **Acteur Virtuel**. Nous les mettrons d'ailleurs en action au chapitre 5.2.3.

### 5.2.2.3 Une entité complexe

Concevoir une entité complexe, sous l'angle d'une « société de la pensée » comme l'a définie par Marvin Minsky, nous oblige à réfléchir plus en avant sur ce que nous qualifions d'« **Acteur Virtuel** ». En effet, nous envisageons cette entité comme disposant d'un cerveau composé de sous-modules complexes.

Si certains de ces modules isolés peuvent conduire l'entité à agir comme un **Golem Virtuel**, d'autres comme une **Marionnette Virtuelle**, ou d'autres encore comme un **Acteur Virtuel**, une entité se définit par son plus haut degré d'autonomie. Ainsi, la présence d'un agent apprenant renvoie dans tous les cas au type **Acteur**

<footnote n="1">¹ACS pour Ant Colony System, qui est un algorithme qui permet de faire émerger le chemin le plus cout en utilisant des principes très proches du fonctionnement des fourmis et de leur dépôt de phéromones</footnote>

<footnote n="2">²Les réseaux bayésiens ne sont pas à proprement parler un système apprenant, mais plutôt un système prédictif.</footnote>

<footnote n="3">³Sur le schéma de la Figure 159, nous pouvons voir un petit losange blanc qui est le symbole d'une agrégation, ce qui signifie qu'un AKN_Brain_Agent peut être contenu dans un AKN_Brain_Agent_Input, ou un AKN_Brain.</footnote>
**Virtuel**, même si, dans les faits, l'entité se trouve la plupart du temps dans un état de **Golem Virtuel**.

Si nous isolons le fonctionnement, au final, assez simple, d'un neurone formel (Figure 160) — élément constitutif d'un **réseau de neurones artificiels**, dont nous avons évoqué les fortes capacités d'apprentissage et d'évolution — qui exécute l'algorithme suivant : faire la somme de mes entrées et si le résultat dépasse un certain seuil, envoyer en sortie un signal défini par une fonction précise. Si chaque neurone possède des propriétés simples, la complexité provient de l'interconnexion de tous ces neurones dans le réseau, interconnexion qui fait émerger des propriétés nouvelles de haut niveau.

<figure><img src="image_163.png" /><figcaption>Figure 160 : un neurone formel</figcaption></figure>

Il en est de même pour les algorithmes génétiques, qui ne sont que l'exécution d'opérations logiques simples. Pourtant, l'ensemble du système offre des caractéristiques qui dépassent et de loin, en complexité et possibilité, ce à quoi nous pourrions nous attendre de l'étude des éléments isolés de l'algorithme.

C'est pourquoi je considère une entité programmée comme **Acteur Virtuel** à partir du moment où un de ses éléments offre les caractéristiques de génération de décision et de génération de mouvement que nous évoquions en 6.1.

### 5.2.3 La Geôle

L'installation *La Geôle* est une œuvre, en cours de réalisation. Elle utilise justement un **Acteur Virtuel** qui dispose des trois niveaux d'interaction : **Marionnette Virtuelle**, **Golem Virtuel** et **Acteur Virtuel**. J'ai commencé cette œuvre, pendant une période de rédaction intensive, suggérant justement une métaphore de mon rapport à
l'écriture. Même si le développement n'est pas totalement terminé, le prototype est en
place et le personnage est fonctionnel.

5.2.3.1 Une métaphore du sacerdoce de l'écriture.

La Geôle est une métaphore de ma relation à l'écriture ou plutôt à l'isolement dans lequel je me plonge pour écrire. Si le titre est tiré du roman éponyme<fnref n="1" /> de Hubert Selby (Selby 2004), mon travail ne s'aventure pas sur le territoire de la haine que ressent le personnage de Selby, mais met plutôt en avant l'absurde de la situation d'un personnage qui doit écrire, mais qui ne le veut pas.

Le décor représente une pièce cubique pouvant pivoter et dont les faces peuvent, à tour de rôle, devenir sol, mur ou plafond. Sur chacune des faces sont accrochées des objets comme un bureau avec un ordinateur, un lit, une table ou une porte fermée qui s'ouvre sous l'effet de la gravité quand elle se retrouve au plafond...

<figure><img src="image_164.png" /><figcaption>Figure 161: Mon double numérique en pyjama</figcaption></figure>

À l'intérieur, on peut voir mon double virtuel en pyjama (Figure 161) qui se déplace dans cet environnement absurde et qui essaie, sans espoir de sortie, de

<footnote n="1">¹La Geôle raconte l'histoire d'un détenu enfermé entre quatre murs et qui, rongé par la haine, bascule dans une folie.</footnote>
s'occuper. Il est partagé, comme l'âne de Buridan<fnref n="1" />, entre sa nécessité d'écrire et l'ennui que cela lui procure, se déplaçant d'un objet à un autre ou faisant pivoter les murs en s'appuyant dessus et changeant par là même, l'aménagement de son environnement.

Le spectateur ne peut pas agir directement avec mon double virtuel, il ne peut que faire tourner, lui aussi, l'environnement : il peut ainsi observer l'évolution de l'Acteur Virtuel, en choisissant soit de lui simplifier la tâche, en lui facilitant l'accès à certains éléments, soit de la lui compliquer en l'éloignant des objets dont le « Cédric virtuel » a besoin, voire lui "faire mal en le faisant tomber violemment.

On retrouve dans ce travail mon intérêt pour le théâtre de l'absurde, ce que j'avais déjà évoqué en 1.2.2.3 et en 4.2.3, en voulant créer une bulle de plausibilité cohérente dont le personnage virtuel accepte l'absurdité et par la même propose au spectacteur une expérience qui sous des dehors ludiques permet de mieux faire ressentir ce que je ressens dans une période d'écriture.

### 5.2.3.2 Golem Virtuel et Marionnette Virtuelle

Un certain nombre de problèmes que rencontre mon double virtuel de la Geôle correspondent à ceux déjà abordés dans *Outilnum* (Chapitre 4.2.2) et *Lucky* (Chapitre 4.2.3.2). Il s'agit en effet, de créer une entité capable de trouver un chemin et d'utiliser des objets.

Pour trouver un chemin, nous pouvons nous fonder sur l'algorithme classique de découverte de chemin. Nous avions déjà créé ce procédé pour l'atelier CW5 (cinquième atelier du projet *Labex Arts-H2HScène augmentée*) en développant *AKN_PathFinderInput* qui hérite des *AKN_VwInput*. Il est capable, si on lui donne une position, de déplacer le Golem pour l'amener à l'emplacement voulu. Cet algorithme est particulièrement adapté sur un sol plat et figé, mais la situation dans l'installation Geôle est un petit peu différente, car le sol peut devenir mur, ou plafond et ainsi de suite.

<footnote n="1">¹Buridan avait un âne qui mourait de faim et de soif. Cet âne se retrouve un jour face à deux seaux, l'un d'avoine, l'autre d'eau, placés à égale distance. L'âne ne sait par lequel commencer.</footnote>
Pour pallier le problème, j'ai décidé de représenter notre environnement par un **graphe** (Figure 162). Si notre personnage (la croix orange) veut atteindre une position au plafond (la croix verte), il devra tout d'abord atteindre le mur droit, le pousser afin de faire basculer le décor, puis atteindre le plafond, le pousser à nouveau pour le faire basculer et enfin atteindre le lieu désiré. À chaque bascule d'univers, nous devons régénérer le maillage de navigation.

<figure><img src="image_165.png" /><figcaption>Figure 162:Le graphe de navigation, en orange, la position du personnage, en vert la position à atteindre en rouge le chemin</figcaption></figure>

Pour les objets avec lesquels le **Golem Virtuel** peut interagir, le principe est une évolution des **smart objects** que nous avions mis au point sur *Outilnum* (Plessiet et al. 2013). C'est-à-dire que ce sont les objets qui contiennent l'information d'animation. Lorsque notre double virtuel souhaite utiliser un objet, il devient une **Marionnette Virtuelle** que l'objet va manipuler pour la faire bouger en adéquation avec son utilisation. Cette démarche n'est pas la plus optimisée, mais elle permet de réutiliser plus facilement, dans des travaux futurs, les objets créés et de capitaliser ainsi le travail effectué.

Ainsi le **smart object** « lit » contient les deux animations « je me couche dessus » et « je m'assoie dessus » ; le **smart object** « fenêtre » contient l'animation « je regarde par la fenêtre » ; et le **smart object** le « ballon » contient les deux
animations « je prends le ballon » et « je jette le ballon ». Nous détaillerons plus loin
le fonctionnement des objets plus complexes comme la « table » et le « repas » qui
entraînent des **préconditions** (actions effectuées "avant" pour pouvoir utiliser le **smart
object**) et des **postconditions** (action effectuée "après" l'avoir utilisé).

5.2.3.3 Apprentissage autonomie et interaction

Tous les mécanismes présentés dans le chapitre précédent 5.2.3.2 ne disposent pas de fonctions d'apprentissage et ainsi positionnent clairement le système de la Geôle comme celui d'un **Golem Virtuel**. Cependant, mon but était bien de créer un « double autre » qui évoluerait au-delà de ce que moi, en tant que « Cédric original » et « Créateur », aurait imaginé dans ce monde virtuel absurde. Dans ce but, mon « double autre » est composé de deux agents apprenants, le premier ayant pour mission de mieux connaître son monde virtuel en explorant les possibilités qui lui sont offertes et le deuxième de développer ses propres raisonnements.

Tout d'abord, mon double a quatre sentiments :

* La faim qui augmente avec le temps, mais diminue s'il mange ;

* Le sommeil qui augmente avec le temps et avec les actions éprouvantes qu'il doit effectuer, mais diminue lorsqu'il se repose ;

* La culpabilité qui augmente s'il ne travaille pas assez ou s'il est trop joyeux, mais diminue lorsqu'il travaille ;

* L'ennui qui augmente avec le temps et le travail, mais diminue s'il a une autre activité ;

* La joie : qui augmente avec les activités ludiques et diminue avec la culpabilité, la faim et le sommeil.

L'idée est de laisser notre **Acteur Virtuel** apprendre de son environnement.
Pour cela, je me suis inspiré (parfois de manière lointaine) de plusieurs **algorithmes**
classiques d'intelligence artificielle à savoir le **GOAP** - une version améliorée de
l'algorithme **GOB** - les **arbres de décisions** et les **STRIP**. L'idée étant de créer, pour
mon personnage, au fur et à mesure de sa découverte du monde, un « arbre des
savoirs ».
Il est ici nécessaire de décrire un peu plus précisément le fonctionnement des `AKN_SmartObject`. Les objets disposent maintenant d'un ensemble de données qui décrivent les actions possibles selon cinq catégories :

* Le nom de l'action : comment l'action se nomme, par exemple "manger";

* Les besoins que l'action satisfait : par exemple elle remplit la jauge de faim;

* Les préconditions : c'est-à-dire les conditions nécessaires pour pouvoir réaliser l'action;

* Le comportement à exécuter : par exemple les animations à lancer pour le personnage utilisateur;

* Les postconditions : les actions que l'utilisation de l'objet a rendues accessibles.

Lorsque le « Cédric virtuel » rencontre un objet, il regarde s'il connaît déjà l'action. S'il ne la connaît pas, il l'ajoute dans les actions possibles. Si l'action est déjà connue, il l'ajoute à la *branche action* qu'il connaît. Pour bien comprendre le fonctionnement, imaginons l'objet « chaise » qui dispose de trois *actions* et l'objet « repas » qui dispose de deux *actions* (Figure 163).

<figure><img src="image_166.png" /><figcaption>Figure 163 : Le smart objet chaise (en bleu) et le smart objet repas (en vert)</figcaption></figure>
Notre entité pour l'instant ne connaît qu'une seule chose qui soit capable de
lui faire réaliser une action : « identifier si la table est au sol ». Son arbre de
connaissance est donc :

* **Ne sais pas faire** : rien

* **Table au sol** : `{Objet Environnement, table au sol}`

Notre entité découvre une chaise avec ses trois actions. Son arbre de
connaissance devient donc :

* **Ne sais pas faire** : `{Objet Chaise, Manger A Table}`

* **Table au sol** : `{Objet Environnement, table au sol}`

* **Chaise près de la table** : `table au sol => {Objet Chaise, Chaise près de la table}`

* **S'assoir** : `{Objet Chaise, S'assoir}`

Mon double virtuel découvre un repas avec deux actions. Son arbre de
connaissance devient donc :

* **Ne sais pas faire** : rien

* **Table au sol** : `{Objet Environnement, table au sol}`

* **Chaise près de la table** : `table au sol => {Objet Chaise, Chaise près de la table}`

* **S'assoir** : `{Objet Chaise, S'assoir}`

* **Manger debout** : `{Objet Repas, Manger debout}`

* **Repas sur la table** : `table au sol => {Objet Repas, Repas sur la table}`

* **Manger à table** : `Repas sur la table => Chaise près de la table => S'assoir => {Objet Repas, Manger à la table}`.

Ces arbres de connaissance sont alors appris par mon double virtuel grâce à
un **réseau de neurones artificiels** de type **perceptron multicouches**. Ce réseau a
pour entrées un neurone par sentiment - par exemple, si le personnage a faim alors le
neurone de faim sera actif - et un neurone par précondition de l'arbre de connaissance.
Le réseau a, en sortie, un neurone par action possible de l'arbre de connaissance.
Le nombre de couches cachées correspond au nombre d'actions connues et le nombre de neurones par couche cachée correspond au nombre de préconditions connues (ce choix a été fait de manière purement empirique). Le nombre de neurones augmentera donc au fur et à mesure que notre entité découvrira des éléments dans son environnement. L'apprentissage est supervisé et on considérera que l'action est positive s'il y a une augmentation de la joie et négative au contraire s'il y a une diminution de la joie.

Et nous laissons évoluer notre double. Si au début, il a tendance à tester et faire n'importe quoi, au fur et à mesure, il se met à avoir une certaine routine en l'absence d'interaction de la part du spectacteur. Soulignons au passage que ceci m'a profondément perturbé car, hormis le fait de pousser les murs, le comportement ressemble assez à ma routine d'écriture, à savoir dormir dans le lit, pousser deux fois le mur, prendre la chaise, s'installer au bureau, écrire, pousser une fois le mur, regarder la fenêtre, pousser deux fois le mur prendre le repas, le poser sur la table, prendre la chaise, se mettre à table manger, pousser une fois le mur, se coucher.

C'est pourquoi je me suis décidé à ajouter un certain nombre d'éléments perturbateurs qui tombent de la porte quand elle se trouve au plafond (comme un ballon, un livre), ainsi que la notion de douleur quand l'agent entre en collision avec la chaise ou le ballon. Du coup, le personnage a tendance à avoir un comportement plus « étrange » et éloigné de mon « comportement naturel ».

Cet algorithme m'a permis ainsi de créer un **Acteur Virtuel** qui, bien qu'apprenant autonome et faisant émerger ses propres comportements, s'intègre dans une histoire que je souhaitais raconter.
## 5.3 De Pygmalion à Gepetto

Si nous nous sommes consacrés, dans ce chapitre, à l'**Acteur Virtuel** en lui-même, je vais me concentrer maintenant à la relation qui unit le créateur à sa créature et plus particulièrement à ma relation personnelle avec elle. Nous savons tous que la problématique de l'artiste qui veut donner vie à son œuvre n'est pas nouvelle et que déjà, durant l'Antiquité, Ovide dans ses Métamorphoses, avait raconté l'histoire de Pygmalion et de Galatée.

Mais je ne me considère pas comme un Pygmalion amoureux de son œuvre qui reste sous la coupe de son créateur. J'aurais tendance à me positionner à l'inverse comme un « anti-Pygmalion » qui souhaite que son œuvre lui échappe pour vivre sa propre existence.

En réalité, je me positionnerais plutôt comme un Gepetto, créateur de Pinocchio : je crée une marionnette, puis je lui donne les moyens de couper ses fils, pour finalement la regarder gagner son autonomie et s'affranchir de son créateur.

### 5.3.1 Le mythe de Galatée

Il est clair que mon travail trouve un écho particulier dans le mythe de Pygmalion et de Galatée qui relate l'histoire d'un artiste tombant amoureux de sa statue amenée à la vie par Aphrodite. Il est donc pertinent de revenir sur ces figures mythiques pour les envisager à la lumière des technologies contemporaines.

#### 5.3.1.1 Les métamorphoses d'Ovide

Il existe de nombreuses versions de la légende de Pygmalion et si la version d'Ovide est la plus connue, certains chercheurs font remonter beaucoup plus avant son origine, en situant le mythe fondateur au Proche-Orient et en Afrique (D'Huy 2012). Pour ma part, je perçois une différence fondamentale entre les différentes versions : la création de Galatée n'est pas le fruit du travail d'un artiste humain, mais bien celui des dieux. Ce fut d'ailleurs le cas pour les premières versions du mythe (Clément D'Alexandrie par exemple) qui raconte que Pygmalion de Chypre était tombé amoureux d'une statue d'Aphrodite, statue déjà existante qu'il n'aurait pas créée.
Revenons à la légende telle qu'elle est racontée par Ovide<fnref n="1" />. Pygmalion, dégoûté des femmes, sculpte dans l'ivoire une jeune femme de toute beauté. Elle est tellement belle qu'il ne peut s'empêcher de l'habiller, de la déshabiller, de lui offrir des présents comme si elle était vivante, alors qu' « en tant que statue » celle-ci reste totalement impassible. Pygmalion pour les fêtes de Vénus implore les dieux de lui donner une épouse semblable à cette statue<fnref n="2" />; Vénus prend pitié de lui : lorsque l'artiste donne un baiser à la statue, il la sent prendre vie. Ils se marient et ont une fille Paphos.

Comme l'explique Stoichita, c'est dans la version d'Ovide que s'opère un changement majeur : la statue est le fruit du travail de Pygmalion (Stoichita 2008, page 21). L'artiste crée une œuvre sans vie, mais dont le réalisme est cependant remarquable et c'est par la suite qu'elle prend vie par une intervention divine.

Il y a donc deux étapes : la création d'une Sculpture Matrice qui, par la suite et grâce à un procédé magique (dans le cas de Pygmalion, une prière), devient entité autonome.

### 5.3.1.2 Pygmalion moderne

Dans le film Simone (Niccol 2002), est relatée l'histoire d'un producteur, Viktor Taransky, qui, suite au départ de son actrice, crée une actrice virtuelle parfaite « Simone ». Taransky la contrôle totalement et ira jusqu'à l'« épouser ». Il est intéressant de voir qu'en donnant un corps à son fantasme et surtout en l'offrant à la vue du monde, Taransky perd un certain contrôle sur sa création.

Si nous avons évoqué jusqu'à maintenant des œuvres qui restent dans l'imaginaire, qu'en est-il des "Galatées réelles" ? Intéressons-nous par exemple aux travaux du roboticien Hirsohi Ishiguro. Il a, dès les années 1990, développé au sein de son entreprise Intelligent Robotics Laboratory un certain nombre de robots à l'apparence réaliste.

<footnote n="1">¹L'histoire a été reprise de nombreuses fois, par exemple, dans le roman de la Rose de Jean de Meug.</footnote>

<footnote n="2">²Dans le texte original, la statue n'a pas de nom et si Ovide parle de Galatée, c'est en tant qu'amante d'Acis le berger, fils du dieu Pan et de la nymphe Symaethis dans un autre mythe.</footnote>
Deux de ces robots ont particulièrement attiré mon attention. Le premier est un « robot clone » fait à l'image du roboticien (Figure 164a) avec lequel l'artiste et roboticien Zaven Paré a mené des expériences très intéressantes sur l'empathie homme/robot (Grimaud 2014).

Le second robot, à l'effigie d'une femme, *Repliee Q1Expo* (Figure 164b) a été particulièrement travaillé d'un point de vue esthétique. Ces robots sont radiocommandés par un opérateur à distance — ce qui fait dire à Emmanuel Grimaud que ce n'est « au fond qu'une grosse marionnette avec des capteurs. » (Grimaud 2014) — et disposent de mécanismes pouvant simuler le clignement d'yeux, des expressions faciales, mais aussi et ceci est très intéressant, un simulacre de respiration.

Selon son créateur : [traduction] : « *Plus important encore, nous avons constaté que les gens oublient qu'elle est un androïde tout en interagissant avec elle. Consciemment, il est facile de voir qu'elle est un androïde, mais inconsciemment, nous réagissons à l'androïde comme si elle était une femme.*<fnref n="1" /> » (Whitehouse 2005).

J'avoue, pour ma part, être assez dubitatif vis-à-vis de cette affirmation, car les vidéos de ces robots en action nous renvoient clairement au problème de la vallée de l'étrange de Masahiro Mori comme cité en 2.2.1.2. En outre, selon Grimaud, Ishiguro aurait avoué que « *son robot ne pouvait être assimilé à autre chose qu'un handicapé cérébral, vu l'état actuel de nos capacités à reproduire le cerveau humain* » (Grimaud 2014, page 150).

Si nous nous sommes arrêtés sur les travaux d'Ishiguro qui datent déjà de plusieurs années, il faut à présent considérer que les récents progrès en robotique permettent de se rapprocher du mythe de Galatée. Ainsi, l'engouement du public pour les humanoïdes photoréalistes se traduit-il à travers des séries télévisuelles *Westworld* (Nolan et Joy 2016), *Being Humans* (Whithouse 2011) et des jeux vidéo *Detroit : Become Human* (Cage 2018), ou encore par des effets d'annonces, parfois dans un but promotionnel, comme la citoyenneté saoudienne obtenue par le robot *Sophia*

<footnote n="1">¹« More importantly, we have found that people forget she is an android while interacting with her. Consciously, it is easy to see that she is an android, but unconsciously, we react to the android as if she were a woman. »</footnote>
(Labassi 2017), ou encore l'apparition du qualificatif "robotique" gratifié du titre « de plus réaliste au monde » détrôné année après année.

<figure><img src="image_167.png" /><figcaption>Figure 164 : (a) Ishiguro et son double et (b) Repliee Q1Espo</figcaption></figure>

### 5.3.1.3 Au-delà du mythe, l'artiste qui donne la vie.

Le mythe de Pygmalion et Galatée trouve un écho fort chez les artistes qui essayent de donner de l'autonomie à leur œuvre. En effet, on peut facilement noter le lien entre le créateur qui anime robots et avatars grâce à la technologie et l'histoire d'un artiste qui par son talent, insuffle la vie à son œuvre (Heudin 2009).

Tout d'abord, la sculpture qui s'anime est une création de l'esprit, qui n'a pas d'équivalent dans le monde réel, pourtant par le talent de l'artiste : cette œuvre « existe ». C'est à la fois un « corps de femme d'une telle beauté que la nature n'en peut créer de semblable » (Ovide 1989), mais aussi « C'est une vierge qui a toutes les apparences de la réalité, on dirait qu'elle est vivante et que sans la pudeur qui la retient, elle voudrait se mouvoir : tant l'art se dissimule à force d'art » (Ovide 1989).

Car Pygmalion se tourne vers une femme imaginaire. Ce personnage que l'on peut considérer comme misogyne, est révolté « des vices dont la nature a rempli le cœur des femmes » (Ovide 1989). On note d'ailleurs une trame assez parallèle dans
l'Ève future (Villiers de L'Isle-Adam 1886), puisque l'androïde Hadaly est créé, comme une vision idéalisée de la femme que l'artiste ou ingénieur « matérialise » par son expertise technique, puis offre à la vue des autres. Car comme le dit Edison dans le roman :

> « Je terrasserai l'Illusion ! Je l'emprisonnerai. Je forcerai, dans cette vision, l'Idéal lui-même à se manifester pour la première fois, à vos sens, palpable, audible et matérialisé »

(Villiers de L'Isle-Adam 1886, page 102)

Il existe donc une bulle de plausibilité qui se crée autour de la statue qui, tout en s'appuyant et s'ancrant dans le réel, s'en détache tout à la fois, puisqu'elle n'a pas d'équivalent réel. Ceci désigne donc une entité réaliste, mais issue de l'imaginaire, car elle n'a pas d'équivalent humain. Ceci d'ailleurs fait écho à Giovanni Pietro Bellori qui évoque la peinture d'Hélène par Zeuxis et dont Cicéron aurait écrit qu'elle serait le fruit de cinq vierges (Stoichita 2008, page 127). Cette œuvre a disparu, mais elle a inspiré, des siècles plus tard, de nombreux peintres qui évoquaient la sélection par Zeuxis de ses modèles (Figure 165).

<figure><img src="image_168.png" /><figcaption>Figure 165 : Zeuxis choisissant pour modèles les plus belles filles de Crotone par François-André Vincent</figcaption></figure>
La notion de technicité est primordiale : ce n'est pas tant la sensibilité de l'auteur qui donne la vie, mais son excellence technique à copier la réalité, ce qui, là encore, marque un lien fort avec les hyperréalistes dont l'excellence technique fait partie intégrante de leur démarche artistique. D'ailleurs, là où Narcisse tombant amoureux de son reflet trouve un destin funeste, Pygmalion se retrouve récompensé par le bonheur au travers d'une femme aimante et la naissance d'une fille (Stoichita 2008, page 14).

Si la réalité ne nous convient pas, alors, par notre art créons la réalité. C'est donc un artiste démiurge qui donne vie, soit par la magie, soit par la science. Et ceci trouve un nouvel écho particulier quand nous évoquons en 5.1.1 le lien tissé entre la kabbale et l'informatique. Car pour amener à la vie cette statue, le talent du sculpteur ne suffit pas. Il faut une étincelle de vie pour animer la statue.

## 5.3.2 Suis-je un nouveau Pygmalion ?

Dans un tel contexte, on pourrait trouver une filiation entre la démarche de Pygmalion et mon travail personnel. Mais qu'en est-il vraiment ? Ma démarche de création présente un certain nombre de similitudes avec la création de la statue, mais aussi de nombreuses différences.

C'est dans le souhait de « donner vie » à une œuvre qu'on retrouve le plus de similitudes. Car pour Pygmalion comme pour moi, nous cherchons avant tout que notre création se meuve par elle-même et « devienne vivante », contrairement au cas du Golem qui n'est après tout qu'un objet animé.

Mais il existe une différence de taille dans la finalité de notre démarche : Pygmalion, l'artiste du mythe recherche une compagne idéalisée à aimer et qui l'aimera en retour, alors que de mon côté, je cherche à capter à partir de la réalité, une base qui sert à créer une entité virtuelle que j'autonomise pour lui permettre de créer ses propres comportements et actions.

### 5.3.2.1 La fascination de la « peau qui vit »

Il y a un certain point commun entre la sculpture de Pygmalion et mes « doubles autres » : le premier est de ne pas penser l'œuvre seulement comme un
modelé, mais comme un modelé associé à une matière. En effet, la sculpture décrite
par Ovide est faite en « ivoire blanc comme la neige » (Ovide 1989)<fnref n="1" /> et non pas en
glaise ou en argile comme pour Adam ou pour un Golem. Or, il est intéressant de noter
que la simulation de l'ivoire en infographie 3D repose sur les mêmes algorithmes que
celle de la matière de peau décrite en 3.1.4.1. Les deux matières *Ivoire* (Figure 166a)
et *Peau* (Figure 166b) partagent des caractéristiques communes, en particulier l'effet
de translucidité (transmission diffuse des rayons de lumière à travers une matière)
produit numériquement par l'algorithme de subsurface scattering ou SSS (Jensen et
al. 2001).

<figure><img src="image_169.png" /><figcaption>Figure 166 : (a) preset de Milk du matériau SSS point de départ pour la création d'un matériau d'ivoire (b) preset de Skin du même matériau (chaosgroup s. d.)</figcaption></figure>

La statue sculptée par Pygmalion est pensée comme un corps nu, qu'il habille
par la suite. Cela rejoint ma manière de travailler, puisque je pense ma modélisation
comme un corps que j'habille par la suite en fonction de mes besoins ou de mes
souhaits. Ce corps virtuel n'est finalement créé que pour fournir un volume à la
simulation de vêtements.

Cette démarche est somme toute assez originale, car habituellement, les
personnages sont modélisés directement avec leurs vêtements. Mais je revendique
cette approche, d'une part parce qu'elle s'intègre particulièrement bien dans le
pipeline que j'ai mis au point afin de me permettre de créer rapidement un personnage
et d'autre part parce qu'elle me permet d'accumuler différents vêtements afin de les
réutiliser sur d'autres personnages (Figure 167). Ainsi, un vêtement créé pour l'un sera

<footnote n="1">¹Il est d'ailleurs intéressant de noter que le nom de Galatée signifie « à la peau blanche comme du lait ».</footnote>
facilement déformable pour s'adapter à l'autre (ceci en réutilisant à la fois les outils intégrés aux logiciels Marvelous Designer et Blender).

<figure><img src="image_170.png" /><figcaption>Figure 167 : deux personnages portant la même chemise</figcaption></figure>

Mais contrairement à Pygmalion qui habille et déshabille sa statue au gré de ses envies, l'application d'un vêtement à un de mes personnages est définitive, car je supprime alors toute partie du corps cachée par les vêtements. Cela permet d'éviter au maillage de la peau d'apparaitre au-dessus du maillage du vêtement en l'intersectant. Ce problème est particulièrement manifeste dans le cas d'un personnage féminin ; en effet, le maillage de la peau de la partie du corps qui a le plus tendance à intersecter le maillage des vêtements et donc à apparaitre, est celui de la poitrine (Figure 168). Notre acteur est donc une combinaison entre le maillage de la peau d'un corps, dont ont été supprimées les parties cachées par les vêtements et les maillages géométriques des vêtements (Figure 169).

<figure><img src="image_171.png" /><figcaption>Figure 168 : problème d'intersection entre les maillages peau/vêtement</figcaption></figure>
Une fois que j'habille mon acteur, celui-ci devient une nouvelle entité, ancrée dans une situation spécifique et c'est ainsi qu'il existe par exemple plusieurs versions de mon « double autre » : mon « double autre » en pyjama pour La Geôle (Plessiet 2019), mon « double autre » en jean et teeshirt pour Cou2Jarnack (Plessiet 2016a), Autoportrait à l'écran (Plessiet 2018b) et mon « double autre » en veste pour Nous (Plessiet 2018e). Ceci se retrouve d'ailleurs clairement indiqué dans mon processus de création (cf 2.1.4.3) où un **Acteur Virtuel** est la combinaison d'un « corps », d'un « costume » (lui-même composé de vêtements), de « cheveux » et d'un « cerveau »...

<figure><img src="image_172.png" /><figcaption>Figure 169 : l'actrice habillée, les vêtements et le corps sans les parties cachées par le vêtement</figcaption></figure>

### 5.3.2.2 De l'inanimé à l'animé

Pygmalion pense sa statue en mouvement, même si elle est figée dans un geste ; que ce soit chez Ovide dans les Métamorphoses (Ovide 1989) ou chez Jean de Meung dans le Roman de la Rose (de Meung et de Lorris 1992), il apparaît que son réalisme est tel qu'il y a bien une possibilité de mouvement dans la forme. D'ailleurs, dans la Grèce antique comme à Rome, il était fréquent de voir des statuettes en ivoire articulées de dimensions réduites et très souvent nues et qui servaient de jouet pour les petites filles (Stoichita 2008, page 26) (Figure 170a). Même s'il n'est pas précisé que Pygmalion a doté sa sculpture de telles articulations, il existe quelques illustrations
antiques ou moyenâgeuses (Figure 170b) qui permettent à certains chercheurs d'envisager cette hypothèse de figure articulée.

<figure><img src="image_173.png" /><figcaption>Figure 170 : Une statuette d'enfant en ivoire articulée, (b) une illustration de Pygmalion sculptant sa Galatée</figcaption></figure>

Dans le mythe, Pygmalion manipule sa statue : il la relève, la couche et l'habille, ce qui n'est réalisable que si elle est considérée comme mouvante. Il n'est d'ailleurs nulle part fait mention de la pose de la statue.

Nous faisons de même en 3D comme nous l'évoquons en 2.2.3. Notre Sculpture Matrice est conçue pour être animée, son réalisme est dû à sa plausibilité structurelle, mais pas à la plausibilité de sa pose. Mais si la topologie du maillage ne soutient pas la possibilité de mouvement, alors nous ne pourrons pas la mettre en mouvement et par la suite lui « donner vie », ou plutôt lui « donner l'autonomie ».

La sculpture dispose d'un potentiel de mouvement, mais c'est grâce à un catalyseur extérieur qu'elle peut finalement s'animer. Dans le mythe de Pygmalion, c'est la prière, qui réussit à convaincre Vénus de donner vie. Notons au passage que Pygmalion ne demande pas que sa statue prenne vie, mais qu'on lui trouve une femme semblable à cette statue. Mais « Venus, parée d'or, qui assistait elle-même à sa fête, compris ce que signifiait cette prière » (Ovide 1989). Y aurait-il eu une mauvaise compréhension de la pensée de Pygmalion par Vénus ou bien celle-ci a-t-elle été en mesure de lire ce que Pygmalion voulait réellement ? Ne pourrait-on pas dire que la statue « vide », mais détenant un potentiel de mouvement a été "remplie" pour
permettre l'apparition d'une incarnation, d'une âme capable de lui donner une certaine forme d'autonomie ?

Dans notre démarche, nous retrouvons une approche semblable, puisque nous procédons avec la même logique : nous créons d'abord une Sculpture Matrice (cf. Chapitre 2.2.2) dotée d'une potentialité de mouvement, que l'on va animer par la création d'un programme, qui est une suite d'instructions données dans un langage particulier qui, transféré à un ordinateur, amène "l'entité à la vie".

### 5.3.2.3 Mais une créature libre !

Pourtant je me considère comme un « anti-Pygmalion » et ceci pour plusieurs raisons majeures : je ne crée pas mes doubles ou mes acteurs/actrices ni par misandrie, ni par misogynie, comme c'est le cas pour Pygmalion, ni encore dans le but de créer un simulacre d'amour ou d'amitié virtuelle. Si je fais ces portraits, c'est pour rendre hommage à leurs originaux, c'est donc par amitié profonde pour mes modèles<fnref n="1" /> réels que je crée mes doublures numériques. Et lorsque je les dote de leur autonomie, c'est en écho à la réflexion d'André Breton « Le portrait d'un être qu'on aime doit pouvoir non seulement être une image à laquelle on sourit, mais encore un oracle qu'on interroge ».

Contrairement à Pygmalion, je n'éprouve donc que peu d'intérêt pour la réalisation d'une femme ou d'un homme « parfaits », mais virtuels car je trouve ceci malheureusement loin de la vie ; je déplore régulièrement le fait que de nombreux artistes numériques se focalisent sur la création « très clichée » de « pin-up » ou d'archétypes de héros parfaits et standards. Au contraire, j'aime à souligner les petites imperfections qui à la fois rendent mes modèles attachants, mais aussi les ancrent dans le réel.

Mais au-delà de ces éléments, la différence fondamentale que j'éprouve vis-à-vis de la démarche de Pygmalion est l'absence de liberté accordée à Galatée. Galatée est obligée d'être amoureuse de Pygmalion, elle a même été conçue pour cela. Galatée n'est pas libre et n'évoluera pas en dehors du cadre pour lequel elle a été faite : aimer son créateur et ceci dans une soumission dérangeante. Ceci est

<footnote n="1">¹Il me serait d'ailleurs très difficile de créer un double de quelqu'un que je n'apprécie pas réellement.</footnote>
encore plus vrai dans la version de Meung du Roman de la Rose, où la docilité de Galatée est décrite d'une manière encore plus discutable, car on lui a retiré toute possibilité d'affirmer sa propre individualité et ses propres décisions.

### 5.3.3 Ou juste Gepetto

Pour toutes ces raisons, je ne me reconnais pas une véritable filiation avec Pygmalion et c'est plutôt vers le personnage de Gepetto que je souhaite me tourner : ce Gepetto qui a construit la marionnette de Pinocchio, marionnette qui s'est animée puis qui, après de multiples aventures, est devenue, un petit garçon.

#### 5.3.3.1 Créer une marionnette qui coupe ses fils et s'échappe

Si le personnage de Pinocchio est essentiellement connu par l'œuvre des studios Disney(Luske et Sharpsteen 1940), elle est une interprétation assez libre de la version originale du roman de Carlo Collodi(Collodi 1883).

Si les deux versions sont traversées par la même idée d'une marionnette sculptée par Gepetto et, animée d'un mouvement propre, s'échappant et vivant des aventures avant de se transformer en petit garçon, il existe cependant des différences que nous devons mettre en évidence.

Une différence importante consiste dans le fait que dans le roman de Collodi, la bûche est déjà pleinement vivante puisqu'elle gémit sous les coups de hache de maître Cerise et est capable de mouvements. Dans le roman, la création de la marionnette se réalise en deux étapes, la première par Maître Cerise, la seconde par Gepetto à qui il céda la bûche. En revanche, dans la version de Disney, la marionnette ne prend vie que la nuit après que Gepetto ait sculpté le pantin et qu'une bonne fée lui ait donné la vie.

Ceci marque une différence fondamentale d'approche : dans la version de Collodi la bûche dispose des caractéristiques préexistantes propres à la vie ; la version, de Disney est plus proche de notre démarche, car elle consiste en la création d'un pantin de bois par un véritable artisan compétant (Gepetto), une **Sculpture Matrice** dotée d'une potentialité de mouvement (c'est alors une marionnette) et auquel on insuffle la vie par un procédé pour le coup magique (intervention de la fée).
Au-delà de cette différence majeure, nous retrouvons un processus commun essentiel, celui de l'apprentissage par lequel le pantin imparfait atteint peu à peu son statut d'être humain. Quelle que soit la version, Pinocchio rencontre des épreuves, il fait des erreurs, en tire des conclusions et peu à peu il s'améliore. Ceci positionne ainsi la valeur de l'apprentissage comme un élément nécessaire pour atteindre l'état « d'être humain à part entière »

### 5.3.3.2 Jimminy Criquet ou la métaphore de l'apprentissage supervisé

L'apprentissage a aussi un traitement totalement différent dans les deux versions. Dans la version de Disney cette notion est matérialisée sous les traits de Jimminy Criquet, nommé « conscience » par la fée et reste omniprésente pendant tout le dessin animé. À l'inverse, dans la version de C. Collodi, ce personnage secondaire disparaît très rapidement, écrasé d'un coup de maillet, pour revenir très discrètement vers la fin de l'ouvrage.

Ceci transforme fondamentalement le rapport de Pinocchio au bien et au mal, comme le note Stalloni (Stalloni 2013) : puisque dans la version de Disney, Pinocchio choisit d'écouter, ou pas, une personne reconnue comme dépositaire du « savoir » (Jimminy Cricquet), alors que dans la version de Collodi, Pinocchio tire ses conclusions de ces propres expériences

Je suis personnellement très attaché à ce personnage de Jimminy Criquet, version Disney, à la fois parce que j'avais baptisé mon premier ordinateur Jimminy, mais surtout d'un point de vue métaphorique. En effet, j'y vois la représentation du superviseur, nécessaire à tout apprentissage supervisé (cf. 5.1.2.1). C'est-à-dire à une entité extérieure qui peut valider ou au contraire invalider une décision prise par le système.

On peut trouver néanmoins étrange d'externaliser à ce point le processus de conscience durant toute la période où Pinocchio est à l'état de pantin, pour ne l'intérioriser qu'au moment où la bonne fée transforme Pinocchio en petit garçon. La conscience ne serait donc pas accessible directement à une conscience artificielle ? Cette problématique est à la fois intéressante et perturbante et mérite que l'on aborde ce problème à la fois d'un point de vue informatique et philosophique, démarche dont Alain Cardon a fait son sujet de recherche (Cardon 2000).
Ma démarche se rapproche davantage de celle d'un Gepetto créant une entité
qui lui échappe — quitte à ce que cette entité soit accompagnée d'un module
d'éducation supervisé à la manière d'un petit Jimminy Criquet — que de celle d'un
Pygmalion qui sous couvert d'une pseudo-liberté, enchaîne sa création à ses désirs.
Nous pouvons d'ailleurs voir une forte similitude dans mon raisonnement, qui m'amène
d'abord à considérer ma création comme sculpture, puis de la manipuler à la manière
d'une marionnette, puis de lui donner un apprentissage par un dispositif rigide, pour la
voir par la suite m'échapper et gagner sa propre autonomie.
# Conclusion
En préambule à la conclusion de ce travail, il m'apparaît nécessaire de rappeler et de revendiquer mon positionnement transdisciplinaire. Ma démarche est double : je suis un artiste qui crée avec l'ordinateur et un informaticien qui crée des œuvres artistiques par programmation. J'affirme d'ailleurs que je ne peux pas être l'un sans l'autre, ceci parce que je considère l'ordinateur comme un partenaire créatif avec qui je dois communiquer pour créer. Ainsi, si je veux être sûr que la machine ne trahit pas mes idées et mes intentions artistiques, je dois m'assurer d'être compris et donc de "parler son langage". L'ordinateur devient donc ma toile et le langage informatique mon pinceau. Mais, même si je suis obligé de m'appuyer sur une logique algorithmique, c'est bien une pensée artistique qui guide mon œuvre et ma recherche.

Tout au long de mon parcours de recherche, j'ai marqué mon intérêt à la fois pour le personnage virtuel et la traversée de la frontière entre réel et virtuel. C'est donc naturellement que je me suis intéressé à la fois à la création de modèles de simulation appliqués aux effets visuels en image de synthèse et à la manière de détourner ces modèles en vue d'une création artistique, qu'elle soit sous forme d'installation ou de spectacle vivant. Ceci montre que mes intérêts sont multiples et qu'ils touchent à la fois à la synthèse 3D précalculée et au temps réel, dans lesquels nous assistons à une co-création entre un spectateur-acteur et le dispositif interactif.

C'est pourquoi nous pouvons trouver, au fil des chapitres, des termes qui peuvent venir de l'informatique, de l'histoire de l'art, de l'esthétique et des sciences cognitives. Mon travail se nourrit de ces multiples domaines et me permet de développer une pensée et une pratique transdisciplinaires.

## Le « Double Autre ».

La notion d'entité virtuelle traverse tout cet essai. Elle peut être déclinée, par exemple, en créature ou personnage virtuel. Une entité virtuelle n'est pas vue comme un avatar ou un outil de navigation dans un environnement virtuel, mais comme une entité à part entière. Elle est l'œuvre d'un artiste/informaticien, bâtissant une version fantasmée de l'autre, dans la lignée de la créature du docteur Frankenstein ou de l'Ève future. Ainsi, dans cette optique, j'ai travaillé sur la notion de « Double Autre », notion à travers laquelle nous pouvons percevoir comme un compromis virtuel entre ma
perception de la personne que je recrée et la perception que l'entité a d'elle-même ; cette entité, par la suite, écrira sa propre histoire et sa propre relation avec le spectateur.

Je conçois donc l'outil informatique comme un moyen de "partager mon imaginaire", comme d'autres l'ont fait par l'écriture, le cinéma ou la peinture. À ceci près que je permets au spectacteur d'interagir avec cet imaginaire proposé par l'intermédiaire de mes personnages virtuels et de devenir une partie active de celui-ci. Ainsi, je propose un dialogue entre mes créations et les spectateurs, interrogeant alors la possibilité d'une empathie entre le spectateur et mes créatures virtuelles.

J'ai donc été amené à me poser les questions suivantes : comment rendre cette créature imaginaire « plausible » pour le spectacteur ? Comment faire que ce dernier accepte ce simulacre, le temps de son interaction ? J'ai privilégié la notion de "plausibilité" plutôt que la notion de réalisme : si la sculpture hyperréaliste est un élément déclencheur dans mes créations, elle l'est au même titre que la proposition illogique formulée dans le théâtre absurde, qui repose sur un contrat tacite d'acceptation de l'histoire entre le spectateur et l'œuvre.

Ainsi, j'ai posé la question cruciale de la porosité de cette frontière entre le monde virtuel et le monde réel. Il m'est apparu qu'il fallait donc crée, une porte ou une fenêtre, au niveau de cette frontière et ainsi faire communiquer le réel et les entités virtuelles. J'ai montré que la réalité virtuelle et la réalité augmentée nous permettent d'aller encore plus loin : la première nous permet de déplacer l'acteur humain de « l'autre côté du miroir », dans le monde virtuel, alors que la seconde nous permet de faire l'inverse : faire émerger la créature virtuelle dans le monde réel. Mais au-delà de l'outil, l'artiste lui-même peut devenir le passeur entre ces deux « mondes », démarche que j'ai expérimentée en codifiant avec le modèle MITMI (pour Man In The Middle Interaction) où l'humain est repositionné comme un interprète entre le spectateur et le personnage virtuel.

## Repenser le personnage virtuel

Définir et répertorier les différents types de personnages virtuels a été un des travaux importants de ma recherche, mais toujours en s'appuyant en grande partie sur
mes propres expérimentations artistiques (installations, performances). Il existe déjà plusieurs classifications, comme celle, très reconnue, de Nadia et Daniel Thalman, cette dernière toutefois ne répondait pas pleinement à ma propre problématique. J'ai donc proposé une nouvelle classification de personnages virtuels. Une classification qui repose sur deux notions différentes, « décision » et « mouvement » et sur leur origine, interne ou externe. Ainsi, comme le montre la Figure 171, la **Marionnette Virtuelle** se positionne dans la case à l'intersection de la colonne « décision d'origine externe » et la ligne « mouvement d'origine externe », le **Golem Virtuel**, quant à lui, se situe à l'intersection de la « décision d'origine externe » et « du mouvement d'origine interne » et l'**Acteur Virtuel**, enfin, se trouve à l'intersection de la « décision d'origine interne » et du « mouvement d'origine interne ».

<table><caption>Figure 171 : Le modèle « Marionnette Virtuelle, Golem Virtuel, Acteur Virtuel, Masque Virtuel»</caption><thead><tr><th></th><th>Decision Interne</th><th>Decision Externe</th></tr></thead><tbody><tr><th>Mouvement Interne</th><td>Acteur virtuel</td><td>Golem virtuel</td></tr><tr><th>Mouvement Externe</th><td>Masque virtuel</td><td>Marionnette virtuelle</td></tr></tbody></table>

Au centre de cette classification se place la Sculpture Matrice, une sculpture virtuelle contenant en elle une possibilité de mouvement. Elle est conçue afin de pouvoir être déformée, pour prendre une multitude de poses, contenir une potentialité de mouvement, là où une sculpture traditionnelle, hors sculpture cinétique et assimilée, est conçue dans la pose. Ainsi la sculpture matrice a pour vocation de devenir autre.

J'ai montré que mon processus de création des Sculptures Matrices reposait sur un enchaînement de tâches plus ou moins automatisées, allant de la numérisation 3D du visage de mon modèle humain, à la génération automatique des différentes
textures nécessaires à la simulation de la peau, jusqu'à la génération des potentialités de mouvement et d'expressions. En parallèle, j'ai travaillé sur la recapitalisation des résultats obtenus en vue d'accélérer et améliorer la réalisation de prochaines Sculptures Matrices. Il a résulté de cela un processus créatif s'améliorant en rapidité et en qualité à chaque itération et nouvelle création.

## Marionnette Virtuelle et marionnettiste

J'ai défini la **Marionnette Virtuelle**, comme une entité virtuelle dont l'origine de la décision et l'origine du mouvement sont extérieures. Elle a donc besoin d'un manipulateur qui est l'origine à la fois du processus décisionnel, mais aussi du mécanisme moteur. Il est important de comprendre que le marionnettiste, n'est pas ici forcément un humain, mais tout mécanisme décisionnel capable de manipuler la **Marionnette Virtuelle**.

En posant la question de savoir comment le mouvement est transféré du mécanisme manipulateur à la **Marionnette Virtuelle**, j'ai mis en relief la différence entre le transfert de mouvement mimétique et le transfert de mouvement dissemblable. Le transfert de mouvement mimétique implique un transfert à l'identique entre le manipulateur et le manipulé, alors qu'en ce qui concerne le transfert de mouvement dissemblable, il n'y a pas de correspondance entre le mécanisme moteur du manipulateur et le mécanisme moteur de la marionnette. Ainsi, il ressort que le lien qui unit marionnettiste et **Marionnette Virtuelle** est un lien complexe.

De plus, il apparaît que le marionnettiste peut être, soit parfaitement conscient des effets de sa manipulation sur la **Marionnette Virtuelle**, soit les ignorer complètement, soit d'abord les ignorer, puis les comprendre au fur et à mesure son action sur la marionnette. J'ai mis en évidence que si dans le premier cas la **Marionnette Virtuelle** devient le prolongement du manipulateur, dans les deux autres cas, une certaine « illusion d'autonomie » se manifeste; en effet, bien que la marionnette n'ait pas d'autonomie, puisque contrôlée, le manipulateur ne comprenant pas les effets de l'interaction, il prête à la marionnette cette qualité et peut-être même une intentionnalité.
# Golem Virtuel, une relation maître/esclave.

Puis j'ai défini la catégorie du **Golem Virtuel**, c'est-à-dire celle d'une entité qui, bien que n'étant pas toujours apte à prendre une initiative, est capable cependant d'être à l'origine de son propre mouvement. Pour que ce golem puisse se mouvoir, il doit être doté d'un dispositif capable d'exécuter un ordre ou une succession d'ordres, c'est-à-dire de suivre un algorithme. Ainsi, le rapport n'est plus de type « manipulateur/manipulé » comme pour la **Marionnette Virtuelle**, mais de type « maître/esclave ». À l'instar de son équivalent mystique – le golem de la kabbale juive – j'ai fait ressortir l'importance qu'il y a à réfléchir aux ordres que l'on donne pour éviter un risque de traduction qui pourrait mener à l'échec. Norbert Wiener, père de la cybernétique, a d'ailleurs mis en garde, sur le risque qu'un ordre puisse être mal interprété par la machine.

C'est pourquoi il m'est apparu nécessaire de concevoir les Golems Virtuels " habitant" certaines de mes œuvres numériques, à la fois sur le plan technologique et sur le plan scénaristique. Ainsi, j'ai mis en évidence qu'il fallait mettre en place des verrous scénaristiques, afin que, s'il y avait une erreur (le fameux bug difficilement évitable), le système puisse non pas la résoudre de lui-même, mais faire croire au spectateur que tout se déroule normalement afin de ne pas briser la bulle de plausibilité de l'interaction entre le **Golem Virtuel** et le spectateur.

J'ai montré dans le cas du **Golem Virtuel** qu'il y avait bien une possibilité d'émergence de comportements non programmés. Par exemple, plus le **Golem Virtuel** se conforme à un ordre, plus le risque d'une incompréhension de l'ordre peut s'installer. C'est particulièrement flagrant lorsque nous observons le fonctionnement de certains *chatbots* qui reposent sur un grand nombre de règles de substitution. Mais même avec un nombre limité d'ordres, il est possible d'observer un phénomène d'émergence comme dans l'automate cellulaire du jeu de la vie de John H. Conway, ou dans les *Boids* de Craig Reynolds. Ici, des **Golems Virtuels** très simples obéissent seulement à deux ou trois ordres. Pourtant, une fois ces entités multipliées, il est surprenant de constater qu'elles font apparaître des comportements complexes singuliers, alors qu'elles n'ont ni capacité de décisions ni comportements réfléchis.
# Acteur virtuel, vers une émancipation, par l'apprentissage... et par la désobéissance !

La définition que j'ai donnée de l'**Acteur Virtuel** diffère nettement de celle du **Golem Virtuel** : l'**Acteur Virtuel** est en effet à l'initiative à la fois de son mécanisme décisionnel et de son mécanisme moteur. Ainsi, il est dans l'obligation de trouver ses propres solutions à partir de ses propres observations. L'**Acteur Virtuel** doit donc disposer de mécanismes d'apprentissage, afin de pouvoir tirer ses propres conclusions de ses propres observations. Ceci renverse totalement le rapport qui passe d'une relation manipulateur/manipulé ou maître/esclave — c'est-à-dire qui sous-tend une relation hiérarchique — à une communication d'égal à égal.

J'ai souligné dès lors, l'importance qu'il y a de mieux définir la notion d'autonomie et de réfléchir à la classification de Jacques Tisseau qui distingue l'autonomie par essence de l'autonomie par nécessité ou encore de l'autonomie par ignorance. Il est apparu que ce gain d'autonomie entraîne la possibilité que l'**Acteur Virtuel** puisse désobéir ou s'isoler de son collaborateur humain, ou ne pas suivre la trame prévue. Ceci peut poser un problème si l'œuvre repose sur une histoire. Il importe alors de trouver un compromis, par exemple en hybridant notre entité avec des mécanismes issus du **Golem Virtuel**, ou encore en s'appuyant sur les techniques d'écoute que l'on retrouve dans le théâtre improvisé où les partenaires se proposent mutuellement des trames qui pourront servir de briques de construction du déroulement de l'histoire. Ce sont des pistes que je suis en train d'explorer dans un autoportrait *La Geôle*, une installation de réalité virtuelle en cours de réalisation.

Face à une telle prise d'autonomie de la part de l'**Acteur Virtuel**, j'ai posé la question du lien entre le créateur et sa créature numérique. Dans ce travail de recherche, la figure de Pygmalion s'est naturellement imposée : celle d'un sculpteur, dont la statue qu'il a créée prend vie. Toutefois, j'ai pris mes distances avec ce modèle, d'une part du fait que Pygmalion crée son chef-d'œuvre Galatée parce qu'il ne trouve pas l'équivalent à son fantasme dans le monde réel, d'autre part parce que Galatée n'est pas libre du fait qu'elle n'a d'autre choix que d'aimer Pygmalion. C'est pourquoi je me suis davantage reconnu dans la figure de Gepetto, qui donne vie à Pinocchio, celui-ci conquérant sa liberté ; en outre j'ai fait ressortir mon intérêt tout particulier pour
le personnage de Jiminy Cricket — de la version de Walt Disney de Pinocchio — véritable métaphore, à mes yeux, de l'apprentissage supervisé.

## Le masque virtuel, une nouvelle piste ?

À partir de ce point, la question se pose de savoir s'il pourrait exister un type d'entité virtuelle dont l'origine de la décision serait interne à l'entité elle-même (origine endogène), mais dont l'origine du mouvement serait externe (origine exogène). Comment nommer cette nouvelle catégorie ? De mes nombreuses discussions avec les acteurs et chercheurs en théâtre masqué, j'ai été frappé par le fait que, selon eux, le masque porte la décision, alors que le porteur du masque ne fait qu'exprimer le mouvement issu de cette décision.

Ainsi, je propose d'appeler Masque Virtuel, ce type d'entité dont l'origine de la décision serait interne et l'origine du mouvement serait externe. Dans ce cas, j'ai l'intuition d'un lien existant entre l'élément qui contraint les mouvements de l'entité virtuelle aurait un rapport avec la notion d'autonomie par nécessité définie par Jacques Tisseau. Ceci ne reste qu'une hypothèse, mais elle mérite d'être explorée afin de compléter le modèle que j'ai construit.

Il me restera à expérimenter, en tant qu'artiste, cette nouvelle catégorie d'entité virtuelle et à l'éprouver dans ma création. Le masque a besoin d'un corps pour pouvoir agir, ce qui m'obligera à envisager une œuvre où le corps virtuel serait « possédé », ce qui irait à l'encontre de ma volonté d'autonomiser ce « double-autre ». Je devrais alors questionner ma recherche-création pour trouver comment agencer (combiner, faire, coexister) contrôle, possession et émancipation.
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# Glossaire

## Acteur virtuel

L'Acteur Virtuel est à l'initiative à la fois de son mécanisme décisionnel et de son mécanisme moteur et dispose de mécanismes d'apprentissage

## Algorithme

« *Un algorithme, c'est tout simplement une façon de décrire dans ses moindres détails comment procéder pour faire quelque chose (...) Le but est d'évacuer la pensée du calcul, afin de le rendre exécutable par une machine numérique (ordinateur...). On ne travaille donc qu'avec un reflet numérique du système réel avec qui l'algorithme interagit* » (Bernard 2018).

## Algorithme Génétique

Les algorithmes génétiques sont des algorithmes utilisant les principes de sélection naturelle appliqués à une population de solutions potentielles. Les solutions sont évaluées, sélectionnées puis croisées par des mécanismes de cross-over et des mutations dans leur code. Ils ont été imaginés par John Holland en 1960 à l'université du Michigan.

### Voici l'algorithme

```
Population = RandomInitPopulation()
Loop
    FitnessEvaluationPopulation(Population)
    SelectedBestEntities = SelectBestEntities(Population)
    CrossOver(SelectedBestEntities)
    Mutation(SelectedBestEntities)
    Population = SelectedBestEntities
End
```

Nous appliquons une fonction dite de fitness pour évaluer les différents individus en fonction de ce score, l'entité est sélectionnée par différentes méthodes en fonction de ce score pour les étapes suivantes.
Lors de l'opération de Crossover, les entités échangent des parties de leurs patrimoines géométriques, pour donner de nouveaux chromosomes

De façon aléatoire, on fait muter de manière purement aléatoire un gène au sein d'un chromosome.

AIML

L'AIML est un langage basé sur le langage XML. Ce langage utilise une vingtaine de balises de base. Le AIML a été développé par Richard Wallace dans les années 2000.

Les balises les plus importantes de ce langage sont :

* `<category>` : la balise qui marque une catégorie c'est-à-dire dans la base de connaissances du chatbot

* `<pattern>` : utilisé pour contenir une règle d'analyse (un motif) qui correspond à une grille de lecture de l'entrée d'un utilisateur

* `<template>` : contient la réponse à la règle d'analyse d'une entrée d'utilisateur qui sera retourné par le chatbot

Les catégories dans AIML sont les blocs de base de la connaissance du chatbot. Une catégorie est constituée d'au moins deux éléments principaux : le motif (*pattern*) et la réponse (*template*).

Voici un exemple simple :

```xml
<?xml version = "1.0" encoding = "UTF-8"?>
<aiml version = "1.0.1" encoding = "UTF-8"?>
<category>
  <pattern> BONJOUR </pattern>
  <template>
    Bonjour à toi
  </template>
</category>
</aiml>
```
## Animation non linéaire

Technique d'animation qui permet à l'animateur d'éditer et combiner des blocs de mouvements globalement et donc de ne plus animer les entités avec des clés image par image.

### AKeNe

Nom de la bibliothèque de programmation dont je suis à l'origine et dont je suis le principal collaborateur, nommée ainsi en hommage à l'œuvre les pissenlits de Michel Bret, Marie Helene Tramus et Edmond Couchot, cette bibliothèque de programmation essentiellement écrite en C++ et a pour vocation de faire la passerelle entre différents logiciels et bibliothèque de programmation et capitaliser les différents développements que j'ai réalisés pour mes œuvres.

## Arbre de comportement

Les arbres de comportement ou BT sont des techniques classiques d'intelligence artificielle et qui sont très souvent utilisés dans le domaine de l'intelligence pour les jeux vidéo. Il repose sur un arbre direct avec une racine et des nœuds de contrôle du flow.

À chaque évaluation du BT on commence à partir de la racine et on descend au nœud enfant. Si l'exécution d'un nœud dans le BT est possible, il renvoie au parent un statut en cours d'exécution si son exécution n'est pas encore terminée et évalue ses enfants. Si le nœud n'a pas d'enfant, il retourne « succès » s'il a atteint son objectif, ou « échec » sinon. Chaque nœud est appelé un « control flow node » il y en a classiquement deux types :

* **Selector (fallback) node**

Les selectors trouvent et exécutent le premier enfant en partant de (gauche à droite) qui n'échoue pas. Il retournera « succès » (ou « en cours ») en cas de réussite, ou échec dans les autres cas.

Voici l'algorithme :
for i from 1 to n do
    childstatus ← Tick(child(i))
    if childstatus = running
        return running
    else if childstatus = success
        return success
end
return failure

* Sequence node

Les nœuds de séquence trouvent et exécutent le premier enfant qui n'a pas encore réussi en partant de gauche à droite. Il sautera donc automatiquement les nœuds qui ont déjà été exécutés et évaluera le premier nœud qui a échoué auparavant ou n'a jamais été évalué.

Voici l'algorithme :

for i from 1 to n do
    childstatus ← Tick(child(i))
    if childstatus = running
        return running
    else if childstatus = failure
        return failure
end
return success

## Arbre de décision

Un arbre de décision est un arbre binaire. Il modélise une hiérarchie de tests sur les valeurs d'un ensemble de variables appelées attributs.

Les branches gauches de l'arbre de décision correspondent à la réponse oui et les branches droites à la réponse non.

Un parcours de l'arbre dans ce cas consiste à répondre par oui ou non à la question qui est étiquetée du nœud et à aller à gauche ou à droite suivant la réponse à la question.
Voici un exemple d'un arbre de décision qui trie trois entiers A B et C

<figure><img src="image_174.png" /></figure>

Il existe des algorithmes qui permettent de générer des arbres de décisions à partir des observations effectuées, comme l'algorithme dit de l'inductive Tree (ID3).

## Automate à états

Un automate à états finis ou FSM est un modèle abstrait, composé d'un nombre fini d'états, dans lequel il peut être. L'état dans lequel il se trouve alors est appelé l' « état courant ». Le passage d'un état à un autre est activé par un événement ou une condition ; ce passage est appelé une « transition ».

Voici un exemple d'automate à états finis d'un jeu personnage de jeu vidéo

<figure><img src="image_175.png" /></figure>
Ces méthodes sont extrêmement utilisées, par exemple pour choisir l'animation qui devra être exécutée à un moment donné.

## Avacteurs

Terme que nous avons créé pour désigner une incrustation en relief d'un acteur réel dans un monde virtuel. Cet avacteur contient donc, en plus des informations de formes et de couleurs, une information de profondeur qui nous permet par exemple de savoir si le personnage incrusté est caché par des éléments virtuels.

## Avatar

Il est important de comprendre qu'il y a deux notions différentes dans le terme avatar. En informatique, l'avatar désigne la représentation informatique d'une personne réelle, que ce soit sous forme 2D, ou sous forme 3D. Il désigne aussi une incarnation (sous forme d'animaux, d'humains, etc.) d'un dieu, venu sur terre.

## Avatar Staging

Bibliothèque de programmation graphique que Georges Gagneré a construite sur les bases d'AKeNe et qui sert de support pour les cours du département théâtre de l'université Paris VIII

## BDI

Le modèle BDI est utilisé pour représenter des processus décisionnels. Ils reposent sur trois ensembles principaux :

* Les croyances (Beliefs) : les connaissances que peut avoir un agent sur l'univers auquel il appartient. Il est important de noter qu'une croyance peut-être aussi bien vraie que fausse.

* Les désirs (Desires), les désirs d'un agent représentent les états soit de l'environnement soit de lui-même, que l'agent aimerait voir réaliser.

* Les engagements (Intentions), enfin, qui sont les options retenues par l'agent. Elles mènent à une action.
Voici le pseudocode de base d'un système BDI

```
Belief = BeliefInitial
Desires = DesiresInitial
Intention = IntentionInitial
Loop
    Perception = UpdatePerception()
    Belief = UpdateBelief(B, Perception)
    Intention = Think(Desires, Intention)
    Desires = UpdateDesires(Belief, Desires, Intention)
    Intention = filtre(Belief, Desires, Intention)
    ListePlan = plan(B, I)
    Execute(ListePlan);
end
```

## Bibliothèque de programmation

En informatique, une bibliothèque de programmation est une collection de fonctions ou de classes, prêtes à être utilisées par des programmes. SAPI et OPENCV sont des bibliothèques de programmation

### Blackboard

Un blackboard est un algorithme d'intelligence artificielle basée sur une analogie avec un tableau en ardoise que l'on peut trouver dans les salles de classe la base de connaissances commune, le "tableau", est mis à jour de manière itérative par un groupe d'entité habilité à écrire dessus. Les entrées écrites dans le blackboard sont donc formatées pour être utilisables par l'ensemble des entités du groupe.

### Blender

Blender est un logiciel libre et gratuit de modélisation, d'animation et de rendu en 3D, créée en 1995. Actuellement dans sa version 2.8, il affiche une courbe de progression extrêmement rapide !

### Capture de mouvements
Nous désignons par capture de mouvement (motion capture ou mocap) l'ensemble des techniques, optique, cinétique, magnétique, etc. permettant d'enregistrer les positions et rotations d'objets ou de membres d'êtres vivants, pour en contrôler une contrepartie virtuelle sur ordinateur (caméra, modèle 3d, ou avatar).

## Chatbot

Un chatbot, ou agent conversationnel est un programme qui simule une conversation avec un humain en langage naturel

## Classe

> « En programmation orientée objet, la déclaration d'une classe regroupe des membres, méthodes et propriétés (attributs) communes à un ensemble d'objets.

> La classe déclare, d'une part, des attributs représentant l'état des objets et, d'autre part, des méthodes représentant leur comportement.

> Une classe représente donc une catégorie d'objets. Elle apparaît aussi comme un moule ou une usine à partir de laquelle il est possible de créer des objets ; c'est en quelque sorte une « boîte à outils » qui permet de fabriquer un objet. On parle alors d'un objet en tant qu'instance d'une classe (création d'un objet ayant les propriétés de la classe).

> Il est possible de restreindre l'ensemble d'objets représenté par une classe A grâce à un mécanisme d'héritage. Dans ce cas, on crée une nouvelle classe B liée à la classe A et qui ajoute de nouvelles propriétés. » (source Wikipédia)

## Cybernétique

Science qui utilise les résultats de la théorie du signal et de l'information pour développer une méthode d'analyse et de synthèse des systèmes complexes, de leurs relations fonctionnelles et des mécanismes de contrôle, en biologie, économie, informatique, etc.

## Datacteur
Le datacteur est l'intermédiaire informatique entre le mocapteur et l' avatar neutre. Il récupère les données envoyées par le dispositif de capture de mouvement et les traite pour les rendre compatibles avec le moteur de jeu. Il y a donc un datacteur spécifique par type de capture de mouvement.

## Discrétisation

En informatique la discrétisation est l'opération qui permet de découper une information continue en une série de variables finies et donc analysables par l'ordinateur.

## Embodiement

L'embodiment (ou **cognition incarnée**) est un concept issu de la psychologie cognitive. Il désigne comment nos expériences sensorielles et notre proprioception importent dans notre cognition. Dans le domaine du jeu vidéo, il consiste à essayer de donner un corps virtuel à notre avatar afin de mieux permettre au joueur de se projeter dans le personnage virtuel.

## Game design

C'est la méthode du design appliquée au jeu. C'est ce qui structure la conception et la réalisation du jeu.

## Game play

« Le *gameplay* est l'articulation entre le *game*, les structures et règles de jeu et le *play*, la façon dont le joueur s'approprie les possibilités du jeu en mettant au point ses propres stratégies, pour répondre aux contraintes que les règles "constitutives" du jeu lui imposent. » (wikipedia)

## GOAP

Pour Goal-Oriented Action Planning (GOAP). Il se base sur un algorithme GOB, GOAP est une architecture décisionnelle qui comme pour les GOB oriente la réflexion sur le but à atteindre (d'où le terme action planing). Comme pour les Goal
Oriented Behavior, il consiste à calculer pour un ensemble de buts à atteindre le niveau de mécontentement, mais à les construire dans un arbre et à calculer le mécontentement sur une succession de tâches.

Le problème majeur des GOAP c'est qu'ils peuvent très rapidement créer des arbres extrêmement complexes. C'est pourquoi il existe des algorithmes qui permettent d'optimiser les calculs, par exemple l'algorithme dit GOAP IDA*

## GOB

Pour Goal Oriented Behavior. Cet algorithme consiste à choisir le comportement qui permet d'atteindre le But (goal) qui permet de satisfaire au mieux ses besoins. Imaginons un agent avec les besoins suivant

Faim 4 - Fatigue 3

Et les trois actions suivantes qui auront l'effet suivant sur les besoins

Action Frigo: Faim -4 Fatigue 1

Action Lit: Fatigue -4 Faim 3

Action Sofa: Fatigue -2 Faim 1

On va calculer le mécontentement, par exemple avec la formule suivante :

$$ \sum satisfaction^2 $$

Ainsi pour les 3 actions nous pouvons calculer les niveaux de mécontentements suivants

Mecontentement Action Frigo: Faim 0 (4-4) Fatigue 4 (1+3) =16

Mecontentement Action Lit: Fatigue 0 (3-4) Faim 7 (3+4) = 49

Action Sofa: Fatigue 1 (3-2) Faim 5 (1 +4)

Mecontentement Action Sofa: Fatigue 1 (3-2) Faim 5 (1 +4) = 26

Ainsi le frigo sera l'action préférable que choisira notre algorithme.
L'inconvénient majeur des GOB c'est qu'ils impliquent un raisonnement à court terme, c'est pourquoi les GOAP sont une alternative pertinente si nous souhaitons gérer des actions plus planifiées

## Golem Virtuel

Le Golem Virtuel est en effet à l'initiative à la fois de son mécanisme moteur, mais pas de son mécanisme décisionnel. Ainsi il a besoin d'une entité qui lui donne les ordres à effectuer

## Graphe

La théorie des graphes est la discipline mathématique et informatique qui étudie les graphes, c'est-à-dire des réseaux d'objets reliés les uns aux autres. Ces modèles sont constitués par la donnée stockée dans des nœuds ou dans les liens reliant entre deux nœuds. Ils sont le fondement de nombreux algorithmes, par exemple les arbres sont des types de graphes.

## Illumination globale

Les algorithmes d'illumination globale déterminent l'éclairage des objets en ayant pour point de départ la source lumineuse et des multiples rebonds que la lumière effectuera. C'est donc la démarche inverse de celle dite de raytracing

## Intégration continue.

L'intégration continue est une méthodologie de génie logiciel, où les programmeurs sont amenés à soumettre régulièrement leur code à un logiciel qui va analyser la stabilité de leur développement et par la même la stabilité de l'ensemble du programme.

## Kinect

La Kinect est un périphérique développé par Microsoft pour sa console de jeux Game Box. Elle permet la captation du corps de l'utilisateur et aussi de la profondeur de l'environnement. Il existe actuellement deux versions de kinect, de plus en plus
évolués (une troisième version serait en cours d'élaboration). Ce périphérique a permis
de créer toute une nouvelle gamme de dispositifs interactifs à faible coût.

Langage de programmation graphique

Système de programmation qui utilise un système graphique pour définir les opérations logiques comme des boucles, les enchainements d'actions ou les affectations. Ils se veulent accessibles à un public plus large que les développeurs. Unreal dispose par exemple d'un système de programmation graphique appelé Blueprint qui permet de réaliser de la programmation orientée objet

Leap Motion

La leap motion est un système de capable de détecter les mouvements de mains et des doigts.

Logique floue

La logique floue (fuzzy logic, en anglais) est une alternative à la logique
booléenne qui repose sur uniquement deux valeurs vrai ou faux. Elle ajoute la notion
de valeur de vérités partielles. Ainsi une réponse n'est plus vraie ou fausse mais peut
être à 30% vraie.

Manipulation involontaire

Désigne l'action d'un manipulateur inconscient de son action d'animateur sur l'entité virtuelle, il peut dans ce cas, avoir l'impression que le système en face de lui est autonome

Manipulation apprivoisée :

État intermédiaire entre la manipulation involontaire et la manipulation contrôlée, où le manipulateur commence à comprendre qu'il a une influence sur l'œuvre et apprend à la maîtriser.

Manipulation volontaire
Désigne l'action d'un manipulateur conscient de son action d'animateur : il sait exactement ce que son geste va entraîner comme réaction de la part de la Marionnette Virtuelle.

## Marionnette Virtuelle

Entité virtuelle ne disposant pas de capacité décisionnelle et manipulée de l'extérieur par une entité autre. Elle n'est donc la source ni de sa décision ni de son mouvement qui sont d'origine externe

## Marvelous Designer

Logiciel spécialisé dans la génération et la simulation de vêtements virtuels.

## Masque virtuel

Type d'entité dont l'origine de la décision serait interne et l'origine du mouvement serait externe. Il a donc besoin d'une entité autre (Golem Virtuel, Marionnette Virtuelle, ou Acteur Virtuel) pour pouvoir agir.

## Matrice inertielle

Une centrale inertielle ou IMU (Inertial Measurement Unit) est un dispositif qui peut mesurer accélération et vitesse angulaire et ainsi peut déduire une position relative à son dernier point de calibration

## Maya

Maya est un logiciel d'animation 3d parmi les plus utilisés actuellement dans le milieu des effets spéciaux du film d'animation et des jeux vidéo

## Mocapteur

Par le terme Mocapteur, nous désignons l'acteur équipé du dispositif de capture de mouvements et qui contrôle le corps d'un avatar.

## Motion Builder
Motion Builder, auparavant appelé Filmbox est un logiciel d'animation de personnage 3D en temps réel. Son format, le format FBX est devenu un format standard dans l'image de synthèse 3d

## Motion Retargeting

Les algorithmes de motion-retargeting visent à transférer un mouvement d'une entité virtuelle ou d'un acteur humain à un acteur virtuel.

## Moteur de jeu

Un moteur de jeu est un environnement de développement qui permet à un développeur de placer des objets en deux ou trois dimensions, des sons et d'animations dans un environnement virtuel et de programmer les interactions entre l'environnement et le joueur

## Mudbox

Mudbox est un logiciel de sculpture 3D publié par Autodesk qui permet de sculpter en temps réel sur un objet en 3d avec un très grand nombre de polygones

## Neuron Mocap

Dispositif de capture de mouvement léger qui repose sur des centrales à inertie placées sur différentes parties du corps

## Oculus

Casque de réalité virtuelle

## OpenCV

OpenCV pour Open Computer Vision est une bibliothèque open source développée par Intel, spécialisée dans le traitement d'images en temps réel, programmable entre autres en python et C/C++

## Open source
La désignation open source, ou « code source ouvert », s'applique aux logiciels dont la licence respecte des critères précisément établis par l'Open Source Initiative, c'est-à-dire les possibilités de libre redistribution, d'accès au code source et de création de travaux dérivés. (Wikipédia)

## OSC

Open Sound Control (OSC) est un protocole pour la mise en réseau de synthétiseurs de son, d'ordinateurs il est le successeur du protocole midi et qui est devenue un standard

## Parser

Un parser est un programme capable d'effectuer une analyse syntaxique de fichier afin de pouvoir les traiter

## Pathfinding

Le terme de pathfinding (découverte de chemin) désigne l'ensemble des technologies qui permettent à une entité de trouver un chemin pour aller d'un point A à un point B. Il existe différents types de méthodes, certains reposant sur une notion de graph, d'autres sur des notions de champs de force, d'autres encore des systèmes apprenant. Ceci est un problème fondamental dans le domaine de l'intelligence artificielle pour les jeux vidéo.

## Pepper's Ghost

Le pepper's Ghost est une technique d'illusion utilisée dans le théâtre, les parcs d'attractions, les musées, la télévision et les concerts. Il a été mis au point par John Henry Pepper (1821-1900).

Le principe consiste en une scène spécialement aménagée en deux salles, l'une dans laquelle les gens peuvent voir la scène et l'autre, cachée sur le côté, ou au-dessus. Une plaque de verre (ou de plexiglas ou de film plastique) est placée quelque part dans la pièce principale selon un angle qui reflète la vue de la pièce cachée vers
le public. Généralement, la pièce cachée est disposée d'un côté de la scène et la plaque de la scène tourne autour de son axe vertical à 45 degrés.

Ainsi les spectateurs voient se superposer ce qui se trouve dans la pièce cachée avec ce qui est présent dans la salle visible.

## Photogrammétrie

La photogrammétrie est une technique qui consiste à générer un maillage en croisant les données issues de photographie.

## Pipeline

Dans les studios d'animation, on désigne par pipeline l'ensemble des processus menés pour aboutir à l'image finale. Anne-Laure Georges Morland définit le pipeline comme « *un dispositif sociotechnique associant de façon dynamique une variété d'outils, de procédés, d'acteurs, pour répondre à la variabilité des projets artistiques traversant un studio et à des besoins impératifs de résolution de problèmes, d'organisation et d'optimisation de la fabrication* » (George-Molland 2019).

## Plug-in

Un plug-in ou greffons est un petit module programmé qui se greffe à un programme hôte pour lui ajouter des fonctionnalités

## Précalculée (animation)

La 3D précalculée est une méthode de rendu que l'on retrouve dans le domaine du film d'animation. Les images sont calculées à l'avance, ce qui permet d'avoir une meilleure qualité d'image, en contrepartie elle ne permet pas à l'utilisateur d'interagir avec

## Prévisualisation on set
La prévisualisation on-set est une technique de prévisualisation particulière mise en place sur le plateau de tournage qui offre la possibilité au réalisateur de se faire une idée plus juste du plan final avec les acteurs réels et le décor virtuel

## Raytracing

Le raytracing (« lancer de rayons » en français) est une technique de calcul d'illumination, utilisée en image de synthèse qui suit le parcours inverse de la lumière : on calcule les éclairages de la caméra vers les objets, puis vers les lumières, alors que dans la réalité, la lumière va de la scène vers l'œil.

## Réalité Virtuelle

La réalité virtuelle (en anglais, *virtual reality* ou VR) est une technologie qui permet de plonger une personne dans un monde artificiel créé numériquement. Il est à noter que le terme de Réalité Virtuelle est une erreur de traduction, pour Réalité vicariante, c'est-à-dire tenant lieu de réalité. Philippe Fuchs défini : « *La finalité de la réalité virtuelle est de permettre à une personne (ou à plusieurs) une activité sensori-motrice et cognitive dans un monde artificiel, créé numériquement, qui peut être imaginaire, symbolique ou une simulation de certains aspects du monde réel.* ... La finalité de la réalité virtuelle est de permettre à une personne (ou à plusieurs) une activité sensori-motrice et cognitive dans un monde artificiel, créé numériquement, qui peut être imaginaire, symbolique ou une simulation de certains aspects du monde réel. » (Fuchs 2010, pages 5-6)

## Réalité augmentée

La réalité augmentée désigne une application qui ajoute des éléments virtuels, en 2D ou en 3D, à la réalité afin d'y ajouter des informations supplémentaires. Le problème principal que nous rencontrons dans ce genre de dispositif est de faire correspondre la position des éléments virtuels et éléments réels.

## Réseau de neurones artificiels
Un réseau de neurones artificiels est un système qui s'inspire du fonctionnement des neurones biologiques, il présente l'avantage, par rapport à des algorithmes traditionnels, de pouvoir apprendre et de fonctionner avec des données bruitées, sans connaitre exactement la meilleure solution et de pouvoir continuer à fonctionner malgré la destruction d'une partie de ses éléments

En soi un neurone artificiel peut être assimilé à un interrupteur qui génère un signal s'il reçoit suffisamment d'énergie en entrée. La puissance du réseau de neurones ne dépend donc pas du fonctionnement d'un neurone en particulier, mais de leur nombre et des connexions entre eux qui peuvent se renforcer ou au contraire être inhibés au fur et à mesure de ses interactions.

Par exemple un réseau de neurones artificiels comme l'adaline est composé de 5 neurones, 4 neurones d'entrées et 1 neurone de sortie. On initialise les poids des connexions au hasard. Ainsi si nous voulons lui faire apprendre un symbole on renforcera les poids de connexions des neurones qui sont stimulés correctement et on diminuera le poids des connexions des neurones qui induise le système en erreur.

<figure><img src="image_176.png" /></figure>

Dans l'exemple suivant nous pourrons voir les poids des connexions de l'Adaline évoluer de la manière suivante (avec $\delta = 0.2$) :
<table><thead><tr><th>x<sub>1</sub></th><th>x<sub>2</sub></th><th>x<sub>3</sub></th><th>x<sub>4</sub></th><th>w<sub>1</sub></th><th>w<sub>2</sub></th><th>w<sub>3</sub></th><th>w<sub>4</sub></th><th>output</th><th>output0</th><th>Correction ( )</th></tr></thead><tbody><tr><td>1</td><td>0</td><td>0</td><td>1</td><td>0.3</td><td>0.4</td><td>0.2</td><td>0.5</td><td>1</td><td>1</td><td>Pas de corr.</td></tr><tr><td>1</td><td>0</td><td>1</td><td>0</td><td>0.3</td><td>0.4</td><td>0.2</td><td>0.5</td><td>1</td><td>0</td><td>w<sub>1</sub> = w<sub>1</sub> - δ<br>w<sub>3</sub> = w<sub>3</sub> - δ</td></tr><tr><td>1</td><td>0</td><td>1</td><td>0</td><td>0.1</td><td>0.4</td><td>0.0</td><td>0.5</td><td>0</td><td>0</td><td>Pas de corr.</td></tr><tr><td>1</td><td>0</td><td>0</td><td>1</td><td>0.1</td><td>0.4</td><td>0.0</td><td>0.5</td><td>1</td><td>1</td><td>Pas de corr.</td></tr><tr><td>0</td><td>1</td><td>0</td><td>1</td><td>0.1</td><td>0.4</td><td>0.0</td><td>0.5</td><td>1</td><td>0</td><td>w<sub>2</sub> = w<sub>2</sub> - δ<br>w<sub>4</sub> = w<sub>4</sub> - δ</td></tr><tr><td>0</td><td>1</td><td>0</td><td>1</td><td>0.1</td><td>0.0</td><td>0.0</td><td>0.1</td><td>0</td><td>0</td><td>w<sub>2</sub> = w<sub>2</sub> - δ<br>w<sub>4</sub> = w<sub>4</sub> - δ</td></tr><tr><td>1</td><td>0</td><td>0</td><td>1</td><td>0.1</td><td>0.0</td><td>0.0</td><td>0.1</td><td>1</td><td>0</td><td>w<sub>1</sub> = w<sub>1</sub> + δ<br>w<sub>4</sub> = w<sub>4</sub> + δ</td></tr><tr><td>1</td><td>0</td><td>0</td><td>1</td><td>0.3</td><td>0.0</td><td>0.0</td><td>0.3</td><td>1</td><td>1</td><td>Pas de corr.</td></tr></tbody></table>

Il existe de nombreuses formes de réseaux de neurones artificielles, nous en évoquons d'ailleurs plusieurs dans cet essai. Nous conseillons comme point de départ à l'élaboration de système utilisant des réseaux de neurones d'utiliser la bibliothèque Fann (http://leenissen.dk/fann/wp/) très simple à mettre en place.

## Retopologie

Modification de la topologie d'un objet en accord en vue de lui permettre de se déformer correctement ou de simplifier un maillage trop dense. On doit par exemple faire une retopologie d'un maillage 3D issu d'une opération de scan 3D, pour le rendre exploitable.

## Rigging

Le rigging est l'ensemble des étapes pour préparer un personnage à l'animation. Certains spécialistes ont tendance à décomposer cette étape en trois sous étapes : le setup (placement du skelette de déformation à l'intérieur de la géométrie du personnage), le skinning (assignation de la zone d'influence du skelette de déformation sur le maillage) et le rigging à proprement parler (placement des mécanismes de contrôle pour permettre à l'animateur de mettre en position le personnage).

## Sapi 5.0
Speech Application Programming Interface ou SAPI est une bibliothèque développée par Microsoft et qui permet de faire de la synthèse et de la reconnaissance vocale

## Sculpture Matrice

Je définis une Sculpture Matrice comme une sculpture 3D qui a une potentialité de mouvement. Elle a donc une topologie correcte et un système permettant de la déformer. Elle aura donc pour finalité de devenir autre, soit une Marionnette Virtuelle, un Golem Virtuel ou un Acteur Virtuel...

## Smart object

Pour Objet intelligent. Objet 3D qui contient en plus des informations de formes et de texture, un ensemble de données supplémentaire comme les actions possibles que l'on peut effectuer avec, ou l'impact que son utilisation aura sur le comportement de l'utilisateur.

## STRIP

Pour **Stanford Research Institute Problem Solver**. Les strips sont algorithmes planificateurs développés par Richard Fikes et Nils Nilsson en 1971.

Il repose sur

* les **prédicats** décrivant le monde.

* Les **états** possibles du monde, chaque état est un ensemble de prédicats.

* Les **buts** qui sont des conjonctions de prédicats

* Les **actions** qui agissent sur le monde ou sur l'individu en lui même

* La **pile de traitements** contenant des actions à effectuer et des buts et sous-but s à réaliser.

* Les **actions** sont décomposées en **préconditions** sont une conjonction de prédicats. Chacun de ces prédicats doit être vérifié au moment où l'on exécute l'action.

* Les **modifications** peuvent être représentées comme une liste d'ajouts et une liste de suppressions de prédicats.
Nous pouvons voir une interprétation simplifiée et personnelle des STRIPS dans le chapitre 5.2.3.2

## TACTIC

TACTIC est un système de gestion de gestion d'asset développé par Southpaw Technology. Il est Open Source et permet la gestion des versions des éléments d'une scène, l'automatisation de tâche, mais aussi la création d'un pipeline.

## Temps-Réel (animation)

La 3D temps réel qui concerne l'imagerie de synthèse, est une méthode de représentation de données tridimensionnelles pour laquelle chaque image composant l'animation est rendue dans l'instant qui précède son affichage.

## Text to speech

Le Text-to-Speech est une technologie permettant à un ordinateur de lire des textes à voix haute.

## Tobii

Dispositif de suivi du regard. Avec ce système il est possible de savoir où regarde l'utilisateur.

## Topologie

Le sens du terme topologie pour un infographiste 3d est un peu différent de la définition informatique. Cette démarche à la fois artistique et technologique définit comment les faces, arêtes et sommets, sont agencées sur le maillage. Elle permet un lissage plus cohérent et donne des meilleurs rendus, en créant des enchaînements des surfaces continus. La topologie doit suivre la ligne naturelle des objets, ou les muscles d'un corps par exemple.

## Transfert de mouvement Idiosyncratique
Je qualifie un transfert de mouvement comme Idiosyncratique s'il n'y a pas de correspondance logique entre le geste du marionnettiste et le geste de la marionnette,

## Transfert de mouvement Mimétique

Dans le cas d'un transfert de mouvement mimétique, le mouvement du marionnettiste sera le même – ou se voudra le même – que le mouvement de la Marionnette Virtuelle

## Unity

Unity est un moteur de jeu temps réel en 3 dimensions qui est actuellement l'un des moteurs privilégiés des petits studios de jeu à destination des jeux mobiles et de la scène indépendante

## Unreal

Unreal est un moteur de jeu temps réel en 3 dimensions à destination d'équipe et de studio de développement plus gros (jeu triple AAA) qui intègre les dernières innovations et algorithmes graphiques.

## Vive

Casque de réalité virtuelle

## Virtools

Virtools est un logiciel de création d'applications 3D temps réel. Virtools a été créé en 1999, pour réaliser des jeux vidéo et de la réalité virtuelle. Il utilise un système de programmation graphique. Il n'est plus du tout utilisé, car il est maintenant complètement dépassé par des moteurs comme Unreal ou Unity

## XML
Pourxtensible Markup Language (XML), ou langage de balisage extensible est un langage de description reposant sur des balises et qui permet de décrire efficacement des données

Zbrush

Zbrush est un logiciel de sculpture 3D comme Mudbox, utilisant une
technologie exclusive de « pixels 3D », les Pixols. Chaque Pixol contient, en plus de
sa couleur, sa profondeur indiquée par l'axe Z, d'où le nom Zbrush. Malgré une
ergonomie particulière, liée à ses origines de logiciels de dessin 2D il est actuellement
l'un des logiciels les plus puissants du domaine.
Index

Acteur Virtuel, 6, 12, 18, 60, 235, 236,
241, 248-294

agencies, 264

AKeNe, 123, 158, 170, 198, 221, 244,
245, 265, 308, 316

AKN_ActingInput, 170-173, 195-200

AKN_Actuator, 200

algorithme, 9, 14, 18, 27, 33, 37, 68, 79,
97-103, 111-115, 124, 135, 155, 170,
171, 192-208, 214-218, 225-273,
280, 293, 297, 314, 327, 335

algorithmes génétiques, 240-247, 255,
257, 262, 265, 266

animation, 84, 143-146

animation traditionnelle, 6, 190

apprentissage, 7, 12, 18, 104, 129, 135,
155, 188, 237, 239, 240,-296

automate à états, 10, 133, 140, 141,
169, 176, 263

autonomie, 5, 6, 15-29, 39, 141, 165,
188, 194, 201, 205, 221, 236-310

avacteur, 68, 70, 71, 203

avatar, 8, 10, 29, 30-34, 50, 52, 54, 105,
  124, 131, 136, 139, 150, 151, 159,
  160-167, 176, 213, 243, 262, 289,
  301, 319, 321, 322, 326

BDI, 258

boids, 219

bulle de plausibilité, 5, 17, 21, 29, 42,
47-79, 122, 223, 224, 233, 268, 278,
293

bulle de plausibité, 45

caption 3D, 29

caption des mouvements, 152, 154

capture de mouvement, 76, 83, 84, 134,
135, 138, 149-171, 203, 205, 261,
321, 322, 327

casque de réalité virtuelle, 61, 74, 76

chatbot, 11, 28, 221, 223, 231-234, 296,
309, 321

cheveux, 9, 33, 39, 84, 88, 89, 93-95,
100-107, 282

cinétique, 37, 122, 291, 321

cocréation, 124, 142

conférence/performance, 176

cybernétique, 11, 18, 21, 180-192, 221,
248, 253, 293, 300, 305, 312

datacteur, 150, 151, 165, 168, 190, 208,
322

displacement mapping, 96, 101, 312

Doppelgänger, 5, 16, 21

double autre, 5, 16, 22, 29, 31, 32, 65,
66, 67, 108, 122, 177, 222, 226, 231,
232, 270, 282

Double Autre, 17, 28, 31, 133, 289

doublure numérique, 9, 10, 22, 32, 42,
81-105, 118, 120, 130, 176, 284

effets speciaux, 36, 46, 80, 81, 100,
289, 301, 307

effets spéciaux, 42, 43, 90, 104, 166,
219, 297, 326

embodiement, 77

émergence, 6, 18, 215-220, 236, 237,
242-250, 260, 293, 307

empathie, 17, 75, 145, 146, 159, 160,
226, 229, 276, 290, 300, 303

Facial Action Coding System, 118, 174

frontière, 5, 17, 38, 56, 57, 59, 64, 66,
71, 72, 150, 158, 163, 169, 256, 263,
289, 290

Golem Virtuel, 6, 7, 11, 12, 18, 77, 173,
179, 190-270, 291-294, 324

haptique, 57, 76, 137

hyperréalisme, 36-40, 290

hyperréalistes, 17, 40, 80, 100, 113,
279

hyperréel, 28, 79

image de synthèse, 26, 33, 36, 37, 40,
79, 83, 86, 111, 132, 289, 327

imaginaire, 5, 15, 22-47, 57, 71, 81,
112, 135, 184, 275-278, 290

interaction médiatisée, 62, 302

IRV, 64, 302

jeu vidéo, 11, 28, 34, 56,-65, 85, 92,
105, 124, 136-146, 158-159, 165,
166, 171, 175, 177, 188, 205, 217,
222-228, 246, 247, 252-265, 276,
293-299, 300-309, 316, 322-327, 335
Jimminy Criquet, 286-287

kabbale, 18, 180-187, 279, 293, 299

Kinect, 10, 48, 69, 70, 140, 152-158,
164, 176, 203, 213, 252, 263, 324

l'embodiement, 131

L'Ève future, 23

L'Ève Future, 25

Labex Art H2H « scène augmentée, 29

leap motion, 64, 77, 325

Machine de Turing, 238

manipulacteur, 10, 17, 54, 138, 147,
148, 151, 157, 159, 160, 165, 168,
169, 170, 171, 174, 175, 177, 192

manipulateur involontaire, 140-142
,325

manipulateur volontaire, 138, 139

manipulation apprivoisée, 141

Manipulation contrôlée, 5, 138

marionnette, 167

Marionnette Virtuelle, 5-17, 48, 54, 76,
126-151, 158, 163-178, 180, 189-
194, 201, 206, 207, 213-214, 223,
248, 249, 261-269, 291-293, 326,
335

masque virtuel, 7, 295

Max Headroom, 5, 8, 22, 31, 32, 33, 34,
35, 36, 212, 311, 312

Maya, 46, 96, 103-107, 305, 326

Meta-Golem, 224-226

meta-outil, 27, 112

MITMI, 8, 62, 63, 290, 307

mocapteur, 8, 10, 11, 17, 52-55, 71,
134, 137, 138, 147-174, 190, 192,
205, 208, 214

moteur de jeu, 11, 69, 77, 103-104, 124,
150-151, 158, 198, 322, 327, 335

motion retargeting, 135, 155, 170, 327

numérisation 3D, 9, 10, 29, 84-108, 119

Oculus, 48, 213, 252

Outilnum, 6, 10, 11, 68, 97; 147-152,
163, 170, 201-202, 268-269

paradigme de la métaphore, 134-137

pathfinding, 194, 208, 214

pepper's ghost, 64

Pepper's ghost, 65

performance capture, 10, 157

photogrammétrie, 90

photoréalisme, 5, 17, 21, 36, 37, 43, 79

Pinocchio, 12, 19, 22, 236, 251, 274,
285, 286, 294, 299, 304, 309

pipeline, 12, 83, 103-107, 262, 280,
301, 329

plug-in, 88, 104, 155, 219, 233

portrait interactif, 50, 59, 168

potentialité de mouvement, 5, 17, 110,
114, 119, 125, 127, 128, 132, 174,
180, 284, 285, 291

précalculé, 101, 104, 129, 143, 147,
165, 168, 289

prévisualisation on-set, 68, 147, 148,
194, 202, 330

puppeteer, 151, 175

puppetteer, 209

Pygmalion, 6, 12, 19, 236, 274-309

réalité augmentée, 64, 72, 203, 290

réalité virtuelle, 9, 47, 60-79, 111, 112,
158, 163, 164, 213, 247, 251-252,
262, 290, 294, 299, 307, 310

reconnaissance vocale, 158

rendu, 17, 27, 33, 37, 60, 84, 97, 112,
160, 241, 329

réseau de neurones artificiels, 12, 159,
241-245, 266, 272, 331

retopologie, 94, 108

rig, 44, 84, 121, 129

robotique, 39, 41, 63, 183, 250, 275,
276, 302, 311

schéma corporel, 124, 137, 303

Sculpture Matrice, 5, 17, 78, 110, 123-
129, 140, 157, 167, 180-190, 195,
221, 229, 236, 275, 283-285, 291

sculpture numérique, 9, 94-97, 110,
112, 123, 125

simulation, 15, 22-37, 71, 74, 79, 100,
101-104, 112, 115, 121, 124, 145,
219-220, 242, 280, 289, 292, 300,
301, 326

skinning, 120, 311

smart-object, 205, 206, 208, 214; 269

STRIP, 197, 259, 270

Subsurface Scattering, 100, 298, 302,
303

temps réel, 27, 33, 68, 93, 94, 100,-105,
129, 143, 147, 158, 165-171, 190,
241, 261-263, 289, 327, 334, 335

texture, 9, 27, 69, 84, 94-108, 112, 292,
306

théâtre, 8, 10, 11, 53-76, 134, 135, 158-
163, 183, 194, 209, 211, 254théâtre
absurde, 45, 76, 194, 210, 268, 290
topologie, 98, 105, 115, 117, 283, *Voir*
retopologie, *Voir* topologie

Transfert de mouvement dissemblable,
136

Transfert de mouvement mimétique,
134

uncanny valley, 40-43, 306

vallée de l'étrange *Voir* uncanny valley

verrou scénaristique, 216, 224

vêtements, 12, 29, 34, 84, 88, 100, 103,
107, 108, 280-282, 326