OmniBody : la simulation temps réel de corps mous découpables de KAIST

OmniBody, développé par les chercheurs de Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) Jewoo Shin et Jinah Park, est un cadre de simulation consacré à la déformation, à la découpe et à la fragmentation des corps mous. Les travaux ont été présentés dans le cadre des posters Animation & Simulation de SIGGRAPH 2026 ; l’entretien dans lequel Shin présente la recherche a été publié le 12 octobre 2026. La principale différence d’OmniBody est qu’au lieu de reconstruire le maillage lorsqu’un objet est découpé, il gère les connexions entre les particules.

Simulation locale avec des particules ellipsoïdales

Plutôt que des maillages traditionnels composés de sommets et de faces connectés, OmniBody s’appuie sur des particules ellipsoïdales orientées et alignées sur une grille de voxels. Les contraintes locales Extended Position-Based Dynamics (XPBD) entre les particules déterminent le contact, la flexion, l’élasticité, la conservation du volume et le comportement à la rupture. Dans l’approche des chercheurs, le mouvement global de l’objet résulte de la combinaison de ces interactions locales ; la méthode ne nécessite ni construction de matrice ni résolution d’un système d’équations linéaires.

Le réglage indépendant des contraintes permet de produire différentes réactions des matériaux. Par exemple, augmenter la compliance de la contrainte de contact donne un comportement davantage semblable à celui d’un gel, tandis que les paramètres de conservation du volume modifient la tolérance de l’objet à l’étirement et à la compression. Shin indique que ces paramètres peuvent être ajustés pendant l’exécution.

Comment fonctionnent la découpe et le déchirement ?

Lors d’un déchirement, les connexions entre des particules voisines sont supprimées de manière permanente lorsque la distance entre leurs surfaces dépasse un seuil. La découpe, quant à elle, est réalisée en désactivant les connexions de contact situées sur la trajectoire suivie par un outil de coupe virtuel. L’objectif est ainsi d’éviter les étapes de duplication des sommets et de reconstruction du maillage qui peuvent être nécessaires aux méthodes fondées sur les maillages lorsque leur topologie change.

La méthode est toutefois conçue pour le déchirement et la fragmentation générale, plutôt que pour suivre précisément une ligne de fracture déterminée. Selon Shin, le fait que les particules aient toutes la même masse complique la propagation de la rupture le long d’un parcours souhaité. La représentation propre des surfaces intérieures exposées sur les objets découpés constitue également un problème visuel à résoudre. La visualisation actuelle repose sur le rendu direct des particules ou sur un maillage qui suit leurs mouvements ; ces deux options présentent des limites pour les modèles entièrement fragmentables.

Mesures de performance et pistes d’amélioration

Lors des tests des chercheurs sur une NVIDIA GeForce RTX 3080 Ti, le temps de simulation par image était de 0,9 milliseconde pour une grille 20³ de 8 000 particules, et d’environ 3,1 millisecondes pour une grille 40³ de 64 000 particules. Lors d’un test plus intensif, dans lequel un cube 40³ étiré était découpé, le temps maximal par image est resté inférieur à 10 millisecondes. Il s’agit des résultats communiqués par l’équipe ; cela ne signifie pas que les mêmes temps seront obtenus dans d’autres scènes et sur d’autres systèmes.

L’équipe indique que l’organisation des voisinages, qui répartit les contraintes en trois groupes selon les axes x, y et z, se prête à la parallélisation sur GPU. OmniBody est cependant encore en développement. L’exécution séquentielle d’un grand nombre de petites opérations et l’organisation de la mémoire utilisée pour chaque particule font partie des points à améliorer. Les chercheurs soulignent également que le comportement physique ne produit pas toujours des résultats réalistes et que les interactions entre plusieurs objets doivent être renforcées.

Conséquences pour les workflows d’architecture et de visualisation

Au vu des informations disponibles, OmniBody n’est pas une fonctionnalité d’un logiciel de modélisation ou de visualisation architecturale, mais un projet de recherche portant sur des objets interactifs et déformables. Les architectes, architectes d’intérieur et équipes d’archviz doivent donc y voir non pas un outil directement intégrable aujourd’hui à un pipeline de production, mais une approche pour simuler des objets susceptibles de changer physiquement dans des environnements virtuels. Les équipes qui développent des expériences en temps réel ou des scénarios XR peuvent suivre les usages possibles de ce type d’interaction.

Avant toute évaluation dans un workflow de production, il convient de vérifier la compatibilité avec les logiciels et moteurs visés, le matériel nécessaire et les conditions de licence ; la source ne précise aucune information sur une intégration ou une licence. La présentation des surfaces exposées après la découpe peut également influer sur la qualité visuelle. Shin ne prétend pas qu’OmniBody doive remplacer les méthodes existantes pour les corps mous ou les tissus dans tous les cas ; son avantage peut être plus limité lorsque des techniques de fragmentation prédéfinie ou de découpe de maillage suffisent.