Dans Godzilla x Kong: The New Empire, le gros du travail sur King Kong ne se voit pas à l'écran. C'est normal : il s'est passé avant le dessin. Quelqu'un a fabriqué des os, des muscles, de la graisse, des fascias et une peau en trois dimensions, puis a confié l'ensemble à un programme qui calcule comment cette matière se déforme quand le squelette bouge. Seule la peau finit à l'image. Le reste n'existe que pour la physique.

Jernej Barbič, professeur d'informatique à l'Université de Californie du Sud (USC) et concepteur de ce logiciel, nommé Ziva VFX, résume ce que le gorille montre : « Quand King Kong marche, on voit les muscles, très marqués, et comment ils influencent la forme de la peau. On ressent vraiment la force de King Kong. Et ça, mon logiciel l'a fait » (traduit de l'anglais).1 En 2025, Ziva VFX a reçu un Technical Achievement Award de l'Academy of Motion Picture Arts and Sciences, le prix scientifique et technique des Oscars, pour un système qui « construit et simule muscles, graisse, fascia et peau de personnages numériques ».234

Cinq personnes sont citées dans le diplôme : Essex Edwards, James Jacobs, Barbič, Crawford Doran et Andrew van Straten.2 Le logiciel a été utilisé sur plus de soixante films, dont Aquaman et le Royaume perdu, Venom: Let There Be Carnage et le Godzilla x Kong de 2024.1 Pour l'industrie des effets visuels, la chose la plus intéressante n'est pas le prix. C'est l'ordre de travail que l'outil impose.

Une anatomie à fabriquer

Ziva VFX est un plugin pour Maya, le logiciel d'animation le plus répandu en production.7 L'artiste ne sculpte pas directement l'aspect final du personnage. Il construit une anatomie : géométries des os, des muscles, de la graisse et de la peau, chacune affectée d'un « matériau » qui décrit sa souplesse, sa tendance à conserver son volume et sa densité.57 Pour les muscles, on ajoute un champ de fibres, c'est-à-dire la direction dans laquelle le muscle va se contracter, et des forces contractiles. Des « attachments » relient ensuite les pièces : un muscle peut être épinglé fermement à un os, ou glisser le long d'une surface.57

Le solde final n'est donc plus une peau que l'animateur courbe à la main, mais un empilement mécanique cohérent que le logiciel résout. L'Academy le décrit comme « une interface artistique qui insiste sur des métaphores physiques compréhensibles, couplée à un solveur robuste et physiquement précis ».2 Les deux termes comptent. L'interface traduit des notions de matière en gestes familiers, et le solveur, lui, ne triche pas avec la mécanique.

Cette façon de faire n'est pas venue de rien. Elle descend directement de la recherche universitaire sur les solides déformables, une branche de l'infographie qui emprunte à la mécanique des structures ses équations et ses méthodes numériques.114 Barbič le rappelle au passage : ce que l'on anime, ce sont des équations aux dérivées partielles de l'élasticité non linéaire qui décrivent comment muscles, graisse, peau et tissus conjonctifs se déforment, interagissent avec les os et se contractent.1

De l'intérieur vers l'extérieur

La chaîne de résolution se lit de l'intérieur vers l'extérieur.567 Le squelette n'est pas simulé : c'est une entrée cinématique, la performance d'animation que les artistes ont déjà produite. Ensuite, les muscles sont simulés par-dessus ce squelette animé, puis deviennent eux-mêmes la collision de la graisse et des fascias, puis la peau est résolue en dernier, par-dessus le cache de graisse.67 Chaque passage exporte son résultat sous forme de cache Alembic qui sert d'entrée au passage suivant.6

Le détail qui change tout, c'est ce qui se passe au dernier étage. La graisse et la peau ne sont pas résolues de la même façon. L'épiderme est traité comme un tissu, un objet de type « cloth », pendant que la graisse sous-cutanée reste un volume plein résolu par élasticité volumique.6 Cette méthode couplée ne s'est guère répandue : pleine solides, la graisse et les fascias, drap pour la peau. Le prix à payer, en temps de calcul et en intrication d'outillage, est réel. Mais le résultat reste stable, anatomiquement cohérent, et c'est elle qui donne cette sensation de peau qui glisse sur la matière au lieu d'être collée dessus.6

Concrètement, modifier une performance revient à renvoyer le squelette animé et à laisser les passes se recalculer. C'est itératif, et c'est plutôt rapide en comparaison de ce qu'il remplace : Mohsen Mousavi, superviseur VFX de Scanline VFX sur The Meg, décrivait en 2018 un flux où l'on peut « lancer une simulation, regarder le résultat, discuter et itérer en quelques minutes ».15

Mathématiques en tétraèdres

Pourquoi tout un monde de la simulation a-t-il convergé vers les « éléments finis », la FEM ? Parce que, contrairement aux ressorts ou aux positions contraintes, elle traite la matière comme un volume continu qu'on découpe en petits éléments, et elle calcule en chaque point comment le matériau se déforme, se comprime, se tord.113 Chaque muscle de Ziva VFX est un maillage tétraédrique.5 Un tétraèdre est le plus simple des volumes : quatre sommets, quatre faces triangulaires. Une grosse masse musculaire en contient des dizaines de milliers, et c'est sur ce découpage que le solveur pose les équations de la mécanique des milieux continus.14

La FEM fait partie du même répertoire mathématique que celui des ingénieurs qui vérifient qu'une pièce de pont ou un implant tient. Vue de l'intérieur, une simulation de jambe de Kong n'est pas radicalement différente d'une simulation de fatigue mécanique : mêmes déformations, mêmes grandeurs, mêmes intégrateurs implicites.1314 La bibliothèque Vega, publiée en open source par Barbič avec ses collègues, propose par exemple plusieurs familles de modèles de matériaux — co-rotational linéaire, Saint-Venant-Kirchhoff, néo-hookéen, Mooney-Rivlin — et plusieurs schémas d'intégration, dont les intégrateurs implicites de Newmark et de backward Euler.1213 Toute cette littérature technique, conçue pour des structures porteuses réelles, se retrouve appliquée à crever des monstres.

La précision se paie. Le solveur implicite doit construire et inverser à chaque pas de temps des matrices creuses qui lient tous les degrés de liberté du maillage.13 En production, le rendu final reste un calcul offline, effectué sur des fermes de serveurs, et les temps de résolution se comptent en minutes pour de grosses créatures, pas en millisecondes.15 C'est une différence de nature avec les méthodes dites position-based (PBD, XPBD) qu'utilisent Houdini et désormais Blender : celles-ci troquent l'exactitude physique contre la stabilité interactive, en manipulant directement les positions pour satisfaire des contraintes souples. Ziva, lui, joue le volume et l'élasticité exacte, et ça se sent dans le comportement de la masse.13

Vingt ans jusqu'à l'Oscar

L'histoire que raconte l'IEEE Spectrum dans son profil du 28 août vaut pour la généalogie d'une technique.1 Barbič a grandi dans un village du nord-ouest de la Slovénie. À huit ans, sa mère, institutrice, lui ramène un ZX Spectrum prêté par l'école ; deux semaines plus tard, il a écrit son premier jeu en BASIC. Baccalauréat de mathématiques à Ljubljana en 2000, doctorat à Carnegie Mellon en 2007 sur la simulation d'objets déformables, postdoc au MIT, puis professeur à USC à partir de 2009.1

Sa thèse et ses papiers suivants, notamment la bibliothèque open source Vega, lui donnent une réputation scientifique dans un cercle étroit : celui des gens capables de simuler des solides déformables à grande échelle.1213 En 2011, au SIGGRAPH, il croise James Jacobs, alors « creature supervisor » chez Weta Digital, le studio des effets du Seigneur des anneaux. Jacobs utilise déjà des méthodes de tissus physiques pour son travail ; il a d'ailleurs été récompensé en 2013 pour le framework de simulation de tissus basée sur la physique qu'il a développé chez Weta.5 En 2013, Weta accueille Barbič un été ; de cette immersion sort la conviction qu'il existe un trou dans l'industrie : les studios savent rendre de belles peaux, mais rien ne fait bouger la masse dessous correctement.

En avril 2015, Jacobs, Barbič et Chris Godsall fondent Ziva Dynamics à Vancouver.511 Ziva VFX est lancé en 2016, et le logiciel entre dans les productions par les créatures les plus difficiles : le mégalodon de The Meg chez Scanline VFX en 2018, King Kong chez DNEG dans Godzilla vs. Kong puis Godzilla x Kong: The New Empire, les requins et les monstres des films DC, ou encore des personnages de Dune: Part Two et The Garfield Movie chez DNEG.1415 Trente ans après le premier travail sur le sujet, deux mondes finissaient par se rejoindre : celui de la mécanique des structures et celui du divertissement. En 2025, l'Academy l'a consigné par écrit.23

Ce que le solveur enlève

Le changement de métier est visible dans le vocabulaire de l'époque. Avant Ziva, une partie du travail de caractère consistait en du « shot sculpting » : quand une peau bougeait mal dans un plan, un artiste redessinait la surface, plan par plan, ou posait des « corrective shapes » pour rattraper la déformation.7 La simulation anatomique déplace ce geste. Elle le remplace par un réglage en amont : on corrige le matériau, le champ de fibres ou l'attachement, et la correction se propage à tous les plans.57 Jacobs le formulait en 2018 : « le système d'animation physique de Ziva utilise des ressources de calcul à la place d'un effort artistique exhaustif ».5

Le coût, lui, se déplace vers le début de chaîne. Construire une anatomie crédible demande du temps en amont : il faut modéliser correctement muscles, attaches et volumes pour que le solveur produise quelque chose d'utile.5 Les outils de transfert d'anatomie sont apparus pour amortir cet investissement : reproduire un muscle d'un personnage sur un autre, en déformant géométrie et attaches, ou générer des variantes par script grâce au module open source zBuilder.57 Le pari économique, c'est qu'un personnage bien anatomisé se réutilise au lieu de recommencer à zéro.

Il y a une chose que le solveur n'enlève pas : la direction artistique. L'automatisation de la contraction des muscles, par exemple, devine quand un muscle doit « s'allumer » d'après la géométrie déplacée. Mais quel muscle fléchit pour tel geste, avec quelle intensité, reste une décision. Le logiciel rend la matière plausible ; le sens du mouvement reste humain. C'est une autre façon de lire la phrase de l'Academy : le solveur est « précis physiquement » là où l'interface reste « compréhensible », c'est-à-dire pilotable.2

Un outil qui change de maison

La suite de l'histoire est un avertissement. En janvier 2022, Unity Technologies annonce le rachat de Ziva Dynamics, avec l'ambition d'amener les personnages numériques de qualité cinéma dans le temps réel.1011 La démonstration de l'annonce s'appelle Emma, un visage numérique entraîné sur plus de trente téraoctets de données 4D et capable d'émouvoir à partir de quelque 72 000 formes apprises.16

Puis, le 2 avril 2024, Unity annonce que Ziva n'est plus vendu ni supporté : les abonnements existants peuvent être convertis en licence de cinq ans, et DNEG signe un accord pour une licence perpétuelle exclusive sur l'IP Ziva.89 Une partie significative de l'équipe rejoint le studio, mais Unity conserve la propriété de la technologie.89 Pour un studio qui a bâti sa pipeline de créatures sur Ziva, voilà ce que ça raconte : un outil central peut changer de main du jour au lendemain, sans vente à l'unité ni version suivante grand public. On ne « continue pas à l'acheter » : soit on hérite de la chaîne, soit on l'abandonne.

C'est une fragilité structurelle que la phase DNEG transforme en avantage concurrentiel. L'outil qui a fait l'Oscar est désormais un atout exclusif d'un grand studio, pas un bien public.489 Pour le reste de l'industrie, cette trajectoire enseigne ce que vaut la maîtrise de son propre outillage : quand une plateforme pivote, les rigs accumulés par des années de travail artistique suivent le même chemin que le calendrier éditorial de l'éditeur. La capacité d'un studio à continuer de produire dépend alors de sa capacité à négocier une licence, pas de la qualité de ses artistes.

Simulations en série

Le rachat par Unity n'était pas que du marketing. Derrière Ziva VFX, il y a une machine à transformer des simulations coûteuses en quelque chose d'interactif. Le principe, décrit dans l'étude de cas Intel autour de The Meg, se résume vite : on fait tourner des centaines de simulations offline, et le jeu de données qu'elles produisent sert de matériau d'entraînement pour un modèle qui apprend à reproduire la déformation en temps réel.15 C'est l'esprit de Ziva RealTime : au lieu de résoudre le volume à chaque image, ce qui prend des secondes ou des minutes, le modèle reconstruit la forme en quelques millisecondes.4

Le détail mérite qu'on s'y arrête, parce qu'il renverse le rapport habituel entre le temps réel et le temps différé. En général, la simulation offline est la référence chère, et le temps réel un compromis. Ici, la simulation offline sert d'usine à données : sa précision physique devient la matière d'apprentissage, et la version temps réel n'est plus un calcul approché mais une interpolation d'expériences déjà résolues.15 Le point faible est ailleurs : un modèle de machine learning ne voit que ce qu'il a appris. Un geste vraiment nouveau, hors de l'échantillon, réveille les limites du compromis. La preuve haute-fidélité reste l'offline.

La main qui suit

Barbič, lui, est retourné au laboratoire. Ses recherches récentes portent sur les mains : modéliser, simuler et animer la main humaine pour concevoir des outils, des prothèses et des mains robotiques.1 L'équipe a scanné par IRM les mains de quatre personnes, deux hommes et deux femmes, dans douze poses, afin de capturer comment os, muscles et graisse se déplacent pendant le mouvement, puis a diffusé le jeu de données en accès libre pour que d'autres équipes puissent l'utiliser.1

La continuité est frappante. Les mêmes briques que dans les films — imagerie médicale, modélisation géométrique, éléments finis, simulation multicorps — servent maintenant à comprendre la préhension, calibrer une prothèse ou construire une main robotique.1 L'outil qui a résolu des muscles de monstre virtuels se met au service d'objets qui doivent réellement tenir, pousser et transmettre des efforts. Les deux mondes, divertissement et mécanique réelle, utilisent les mêmes mathématiques, à la différence près que dans un cas la faute se corrige dans le cache, et dans l'autre, en salle d'opération ou sur un banc de test.

C'est une des leçons les plus portables de cette histoire pour un créateur indépendant : les compétences et les bibliothèques de simulation développées pour le spectacle n'appartiennent pas au spectacle. Une fois qu'on sait construire un solide déformable et lui faire obéir à la physique, on peut le mettre dans un moteur de jeu, dans une prévisualisation de logiciel médical ou dans une prothèse imprimée. La discipline est transférable, presque sans modification.

La limite honnête

Il reste des choses que cette approche ne résout pas, et autant les dire. La simulation anatomique est chère : chaque passe volumique multiplie le temps de calcul, et la méthode couplée de Ziva, muscles et graisse en volumes plus peau en tissu, est présentée comme particulièrement lourde par ceux qui l'expliquent.6 Elle dépend d'un solveur précis mais fermé, dont la maintenance a déjà montré qu'elle pouvait s'arrêter au profit d'un autre modèle économique.8 Et physiquement plausible ne veut pas dire spontanément expressif : un corps résolu correctement peut rester un corps vide si personne ne décide ce qu'il veut dire.

Le contraste avec la route ouverte qui s'ouvre ailleurs est utile. Blender a fait entrer un solveur XPBD au cœur de Geometry Nodes pour tissu et cheveux, et Houdini fait tourner Vellum sur la même famille de méthodes : pas d'éléments finis, mais des contraintes souples par points, à grand pas de temps, stables et hackables. C'est l'autre bout du compromis : là où Ziva cherche l'exactitude du volume et la paie en coût offline, la famille PBD cherche la stabilité interactive et la paie en fidélité mécanique. Les deux philosophies produisent de la matière, elles ne la remplacent pas.

La vraie question posée par l'Oscar de Ziva VFX n'est donc pas « est-ce que la physique ment aux spectateurs ? ». Elle est plus intéressante : où place-t-on la décision dans la fabrication d'une image ? Ziva a déplacé des décisions de la surface vers l'intérieur du personnage, et du plan vers l'outil. L'artiste n'a pas disparu, il a changé de geste : au lieu de corriger une peau qui ment, il construit une anatomie qui dira ensuite la vérité qu'on lui demande. Le monstre se dessine après que ses tissus ont été calculés. La suite de l'histoire, elle, se jouera dans la main, la prothèse, la prévisualisation médicale — et dans la question de savoir qui contrôle encore l'outil.