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réflexion : quintessence
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Grumeleuse Quintessence
LA MATIÈRE SÉDUISANTE DE LA VISUALISATION ARTISTIQUE, SCIENTIFIQUE, ET MATHÉMATIQUE
par Sara Diamond,traduit par Yves Lanthier

La nature est certes visible, ouverte à la description, mais elle n’est pas nécessairement connue. Les processus naturels passent souvent inaperçus, beaucoup sont infimes, inframoléculaires. Les données sont déjà une abstraction, une représentation numérique de la nature, ou un modèle hypothétique de ce qui échappe aux sens. La visualisation est le dernier maillon d’une chaîne qui a la nature pour point de départ, elle se poursuit par son expression dans le monde, se traduit en données informatiques, puis est réinterprétée sous la forme d’une représentation que peuvent partager les chercheurs et divers autres acteurs. Le long de cette chaîne se déplacent tous nos ensembles de connaissances sur les images, la métaphore, la métonymie, les outils d’expression et d’abstraction. La visualisation peut confirmer les connaissances, ou elle peut les secouer et créer des points d’observation auxquels nous n’avions pas accès auparavant.

L’art et la science ont en commun la volonté d’expression. Nous éprouvons du plaisir à traduire en langage l’inconnu et l’inconnaissable. Il existe une tension entre recherche pure, code informatique, ingénierie et design : le code nécessite la précision, la théorie et l’art nécessitent tous deux l’abstraction et la manipulation. Les visualisations, en tant qu’images, sont puissantes et souvent intrinsèquement superbes : certaines évoquent les délices de l’érotisme, d’autres suscitent l’admiration.

La Lune est une illusion d’optique créée par l’atmosphère, la cornée de l’œil humain, la vitesse de la lumière et du temps, et notre cerveau. La Lune cause l’attraction gravitationnelle, une force que nous ne pouvons pas voir, mais que nous pouvons sentir. La science de la Lune (la science de l’univers, en fait) est indissociable de la science de la visualisation. Elle doit son existence à la manipulation des ensembles de données sur les systèmes planétaires, laquelle s’effectue selon une vaste échelle. L’exercice consiste-t-il à reproduire ce que nous observons grâce à d’autres outils — le télescope, par exemple? Un écart considérable sépare la source de sa représentation en tant que visualisation, un espace où survient inévitablement l’interprétation. Lorsque nous créons des visualisations, nous mettons en scène des modèles et des hypothèses sur la nature et l’esthétique. Mais la visualisation révèle peut-être sa véritable efficacité lorsqu’elle traite de ce que nous ne pouvons pas voir : les structures cellulaires, les nano-univers, les phénomènes astrophysiques. La visualisation a besoin des données, des processus informatiques et du design : elle est fondamentalement multidisciplinaire. Scientifiques, designers et artistes visualisent les données de façons différentes. Les artistes prennent des libertés, ils recherchent la métaphore, l’interprétation, la beauté. Les scientifiques utilisent les données pour en tirer des preuves ou pour considérer les problèmes sous de nouveaux angles. Les designers tentent de donner accès à la source, de concilier les besoins de l’observateur avec une représentation qui exprime à la fois la source et l’application. Des disciplines différentes peuvent visualiser les mêmes données de façons très diverses. La « vérité » est complexe, fuyante.

L’espace de l’interprétation
La visualisation peut intégrer des récits sociaux au dialogue de l’espace. Une Mexicaine en visite au Centre de Banff expliquait récemment la fascination qu’exercent sur elle les grosses poutres d’acier qui saillissent des toits des maisons partout au centre-ville de Mexico. Ces poutres sont des marqueurs, elles représentent les rêves des familles qui habitent ces constructions. Ces familles rêvent d’ajouter des étages à mesure que le nombre de personnes qui la composent augmente, d’élever leur habitation jusqu’au sommet des poutres. « Ici, à Banff, vous rêvez des plaisirs de la neige. Là-bas, nous rêvons de posséder des chaussures. Nous imaginons que les enfants se marieront, resteront près de nous et élèveront leur famille dans les étages supérieurs que nous construirons. Nous serons grands-parents, nos petits-enfants resteront tout près. Nous rêvons d’étages s’ajoutant à ceux où nous vivons, de vies superposées aux nôtres, mais au lieu de construire de nouveaux espaces au-dessus, nous remplissons nos intérieurs. Oui, il naît des enfants, il naît des petits-enfants, mais nous vivons tous ensemble. » Ce n’est pas le récit qui est pauvre : l’histoire de chaque famille s’enrichit avec le temps. La pauvreté réside ici dans l’impossibilité matérielle de déborder vers les espaces supérieurs. En entendant ce récit, j’ai imaginé une visualisation vaste, vivante et changeante de la ville de Mexico : tous ces marqueurs en place, ces foyers qui évoluent vers l’intérieur, mais, de temps à autre, l’un de ceux-ci prend de l’expansion en hauteur et accède à des richesses matérielles, plutôt que culturelles.

La quintessence, ou énergie noire, se répand dans tout l’espace ambiant et exerce une pression négative vers l’extérieur pour remplir l’univers. La quintessence constitue peut-être même la plus grande partie de l’énergie universelle. La théorie postquantique d’Einstein sur la relativité postule que l’espace-temps est une courbe et que le taux d’expansion de l’univers change, s’accroît, en fait, avec le temps. Pensez à un trou noir comme à un lieu où la gravité est extrêmement forte, vers lequel le tissu de l’espace-temps est constamment attiré. Mais le monde n’explose pas pour autant. La théorie quantique du champ a commencé à émerger à la fin des années 20. Les physiciens croyaient alors que les champs constituaient les structures fondamentales de l’univers (lire What is Quantum Field Theory, and What Did We Think It Is?, conférence qu’a donnée Steven Weinberg à l’Université du Texas, en 1996). La quintessence fait voir le monde comme un ensemble de champs qui peuvent coïncider à l’intérieur de l’espace et du temps. Cette « cinquième matière » est beaucoup plus dense que ce que nous avons connu jusqu’ici, elle remet en question la conception que nous nous faisons de la matière. La friction de ces champs les uns contre les autres peut expliquer la constance de l’univers, la « constante cosmologique ».

Nous voyons la Lune, mais est-elle bien là? La quintessence nous prive de cette certitude réconfortante. La visualisation nous permet d’explorer des perspectives où coexistent de multiples dimensions, de multiples plans. Nous pouvons imaginer et essayer de nous représenter la quatrième dimension, comme le fait Sheelagh Carpendale dans ses recherches (qui font l’objet d’un article dans ce numéro d’HorizonZéro).

Pouvons-nous créer des entités, des constructions techniques et téléologiques qui nous permettent de naviguer dans les sciences de la nature, parmi les effets de la gravitation lunaire, sur la face cachée de l’irrationnel?… Ces questions dépeignent l’espace-temps de la physique théorique, tout en nous propulsant au-delà de l’étude de la quintessence et du rêve d’Einstein, soit expliquer la matière négative. Cette science est le bref instant où les scientifiques ferment les yeux et rêvent de modèles qui ne sont pas à la portée de notre perception. L’art et la science ont en commun cet espace d’invention et d’imagination. Peut-être devrions-nous dépasser la métaphore. Nous avons besoin de nouveaux systèmes, d’algorithmes qui donneraient naissance à un processus capable, une fois au monde, de poursuivre seul sa route. Il nous faut créer, observer, apprendre.

De retour à la réalité virtuelle(RV)
Au début des années 90, le Centre de Banff s’est engagé dans la création de systèmes de réalité virtuelle comme forme d’expression tant culturelle que scientifique. Le Centre a alors créé huit prototypes de RV, d’abord dans le cadre de l’événement Bioapparatus Residency (organisé par Catherine Richards et Nell Tenhaaf, sous la direction artistique de Michael Century), puis du Art and Virtual Reality Project (organisé par Douglas MacLeod). Ces événements ont servi à expérimenter la navigation sur de puissantes pistes audio, permis les premiers essais en immersion par réseaux de joueurs multiples et révélé la puissance de la proprioception. Ils ont aussi atteint les limites en matière d’infographie, imposé le poids et l’encombrement de casques à écran virtuel et de gants numériques, occasionné des nausées à cause de l’immersion, et souffert de l’importance considérable des ressources informatiques qui étaient nécessaires à leur création.

La recherche en RV fut ensuite aspirée par un trou noir : le temps s’est arrêté ou a semblé imploser, tout au moins pour la communauté créatrice. La RV demandait une main-d’œuvre imposante, se butait continuellement à des défis technologiques et s’avérait hors de prix en fonction des budgets dont disposaient les institutions culturelles. L’attention se portait ailleurs, nommément sur Internet. Mais, après tout, les particules de RV n’ont pas été réduites en miettes, elles ont plutôt fusionné pour renaître autrement. Depuis, les communautés d’ingénieurs et de scientifiques, motivées par les besoins tant du design d’entreprise que de la recherche, ont découvert de nouveaux moyens qui permettent la création d’environnements de RV (dont la visualisation) abordables et la mise sur pied de stratégies qui rendent possible le réseautage de réalités virtuelles utilisant des interfaces moins lourdes, multimodales et tangibles.

Qu’elle soit bidimensionnelle ou tridimensionnelle, la visualisation par immersion est un espace très intéressant pour les visualistes. L’espace n’est-il pas le territoire de l’artiste? Les créateurs explorent la dimensionnalité, les stratégies visuelles qui rendent l’espace significatif et profond, les façons dont la lumière sculpte l’espace, les qualités du corps humain et ses relations d’échelle avec l’espace.

Modéliser les bonnes questions
Il est possible que les rapports d’attraction-répulsion entre les créations irrationnelles et rationnelles inhérentes au processus d’invention donnent naissance à de nouvelles collectivités en recourant à la visualisation comme terrain d’unification. Des essais en cours dans le monde scientifique (en collaboration avec les sciences sociales) s’emploient à codifier le processus de collaboration, à comprendre les pratiques les plus fécondes et à trouver des façons de valider un processus transdisciplinaire. Des objets communs, des métaphores et des codes sociaux semblent constituer une partie indispensable du processus de collaboration. La visualisation et les logiciels 3D favorisent l’aptitude à partager des objets dans l’espace virtuel et à réaliser en équipe les travaux de design dans ce contexte.

Dans un tel champ de collaboration entre l’art et la science, le langage compte. Tant les arts visuels que la visualisation sont concernés par le «modèle». En arts visuels, « modèle » est un terme polyvalent. C’est la figure sur laquelle l’artiste projette une identité — la sienne et celle d’autrui. Le modèle complète l’autoportrait. Le regard est toujours en cause, de nombreux regards en fait : ceux de l’artiste, du modèle, du spectateur. Le modèle peut aussi évoquer une maquette, c’est-à-dire une abstraction transformée en code ou un objet physique; l’espace conceptuel où spectateurs et artistes peuvent projeter le travail fini; l’espace prototypique qui a été réalisé une fois l’œuvre achevée.

Dans le cadre du courant postmoderniste, l’œuvre d’art n’est parfois que son modèle : une pensée abstraite (un peu comme dans certaines formes de visualisation scientifique). La « modélisation » suggère également la manipulation physique de matériaux servant à créer une représentation qui possède une qualité métaphorique en trois dimensions.

En visualisation et en infographie, le terme « modèle » est aussi polysémique et partage certaines désignations avec l’art et le design. « Modéliser », c’est s’efforcer d’atteindre l’exactitude graphique du « réel »; de construire au moyen d’un processus de codification logicielle et d’interprétation; de mimer les propriétés physiques de formes réelles dans un espace graphique 3D; de saisir les lois de la représentation visuelle (peinture, dessin, sculpture) en utilisant les méthodes de l’infographie. En visualisation scientifique, le modèle peut échapper à cela : il devient une abstraction de données (qui sont déjà une abstraction) traduite en code informatique. Dans des environnements de simulation, le modèle est aussi une abstraction, se rapprochant de compréhensions du modèle en art visuel contemporain, comme on l’a déjà expliqué.

Dans les deux cas, le modèle constitue un espace partagé, qu’il soit passif ou actif. Dans cet espace, spectateurs, artistes et chercheurs peuvent projeter leur savoir. Le modèle doit inciter à la participation, convaincre. Il pourra permettre l’intervention à partir de points de vue ou de lieux discrets. Le terme « modèle » suggère un idéal, qu’il soit platonicien ou contingent, une norme pouvant servir de référence pour qu’on puisse juger les comportements. Cette création d’un espace illusoire est commune à la peinture et à l’infographie 3D : toutes deux voient leurs frontières dépassées par les lois de la lumière, de la couleur et des ombres.

Au moins une dimension de l’esthétique de la visualisation ne devrait peut-être pas dépendre de la « modélisation » réaliste ou naturaliste du monde qui nous entoure. Il existe des liens entre les possibilités qu’offrent la visualisation et les effets de miroir intentionnels de la chambre noire et de la salle de visualisation (où nous évoluons, et où les éléments graphiques évoluent avec nous). Nous pourrions poser la question suivante : « Qu’apprenons-nous sur le modèle lorsque nous regardons dans le miroir? » La science, comme l’art, pourrait-elle reconnaître son esthétique et ses idéologies? La réalité virtuelle, la chambre noire ou la peinture peuvent toutes créer un monde déformé ou totalement imaginaire, fictionnel. Est-il possible de créer un sens de l’illusion et de l’immersion qui suscite l’admiration? La visualisation peut-elle donner naissance à une esthétique fine? Est-il possible d’y induire un seuil émotif et perceptuel peu élevé? Peut-on y créer des expériences ou des objets partagés qui mobilisent les pouvoirs de l’abstraction et permettent l’émergence de nouveaux dialogues entre spectateurs et participants?

Le temps est venu pour nous de saisir que l’esthétique de la visualisation exerce une forme de choc en retour sur le design et la création artistique aujourd’hui. Les scientifiques essaient souvent de donner à leurs simulations les apparences d’un processus réel ou d’une forme naturelle. Processus et formes sont alors parfois plus significatifs, cependant, si les simulations sont promues en abstractions et appliquées à d’autres systèmes sémantiques. Si le processus sous-jacent à telle expérience de visualisation produit lui-même du « réel », l’informatique et l’art ont en commun le besoin de travailler avec des langages structuralistes, une abstraction et une esthétique capables d’exprimer un processus en émergence, ou même un processus émotionnel, plutôt que de simplement le représenter. Imaginez comment une expérience de visualisation ferait voir la naissance d’un rêve, puis son évanescence. Lorsque des chercheurs collaborent dans les domaines de la visualisation, de la linguistique informatique, de la simulation, de l’esthétique, des arts visuels et de la sociologie, de nouvelles formes de langage, de significations et d’interprétations émergent de cette collaboration. Où se démarquent reconnaissance et signification? De telles collaborations peuvent nous transporter au-delà de l’esthétique de l’espace et du récit. Comment ce nouveau savoir peut-il être appliqué à des systèmes aussi vastes qu’Internet, que la foresterie et que l’astronomie? La grumeleuse quintessence crée des objets à la fois instables et exotiques qui repoussent le reste de la matière.

Artistes, designers, mathématiciens et scientifiques collaborent à la création d’une friction heureuse, d’une tension attractive et répulsive. La visualisation nous permet d’utiliser les méthodes de la science et de l’art pour comprendre les frontières et les potentialités humaines, et permet d’étirer l’expérience jusque dans les frictions et les espaces négatifs que génèrent la collaboration entre différentes formes de connaissances, et entre leurs frontières.

Sara Diamond est rédactrice en chef d’HorizonZéro.

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