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Simulation d'avalanches réaliste en 3D

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Un nouveau modèle permettant la simulation d'avalanches de plaque dans des conditions naturelles est disponible. Il peut être utilisé aussi bien dans le cadre de la recherche que pour la création de films d'animation.

 

Il est difficile de simuler le détachement et le glissement d'une plaque de neige en 3D sur un ordinateur, car ce phénomène implique des processus physiques complexes. Johan Gaume, spécialiste des avalanches à l'EPFL de Lausanne et à l'Institut fédéral pour l’étude de la neige et des avalanches (SLF), y est parvenu. En partenariat avec Alec van Herwijnen du SLF, ainsi que des chercheurs américains, il a développé un nouveau modèle en 3D permettant de représenter des avalanches de plaque de manière plus réaliste et précise que jamais, du déclenchement jusqu'au glissement.

 
 

Pour ce faire, J. Gaume a passé plusieurs mois à l'Université de Californie de Los Angeles (UCLA) l'année dernière, où il a pu travailler avec des chercheurs ayant collaboré à la simulation de la neige dans le film d'animation de Disney «La Reine des Neiges».

Ensemble, ils ont amélioré un modèle de simulation existant et l'ont vérifié en s'appuyant sur les données de mesure du SLF. Les résultats viennent d’être publiés dans la revue scientifique «Nature Communications».

 

La propagation de la rupture prise en compte pour la première fois

Pour établir ce modèle, les chercheurs ont utilisé la méthode dite «Material Point Methode» (MPM), permettant d'analyser le comportement à la rupture de matériaux. Ils simulent désormais la rupture dans la couche de neige fragile et sa propagation. Ces processus sont déterminants dans le déclenchement d'une avalanche de plaque.

La plaque de neige se détache ainsi des couches de neige inférieures et dévale la pente. Auparavant, il n'était pas possible de simuler ces processus se déroulant à différentes échelles à l'aide d'un seul et même modèle.

 

Le nouveau modèle peut contribuer à une meilleure compréhension des processus qui se jouent lors du déclenchement et du glissement d'avalanches et à une meilleure évaluation des risques qu'elles présentent. Il peut également être utilisé dans le cadre de films d'animation pour représenter les avalanches et la neige de manière plus réaliste que cela n'a été le cas jusqu'ici.

 

Communiqué de presse de l'EPFL (en français ou en anglais)

 

Dans cette vidéo de l'EPFL, Johan Gaume explique son nouveau modèle d'avalanches (en anglais, durée 1:50 min):

 

Plus d'informations sur le contexte scientifique: Vidéo (en anglais, durée 4:30 min)

 

POUR EN SAVOIR PLUS