Jeanne - Eureka Lorraine

Découper des objets
géologiques par ordinateur
Jeanne Pellerin est une jeune chercheuse en géométrie numérique travaillant dans le
laboratoire GéoRessources de Nancy en collaboration étroite avec l’équipe ALICE de l’Institut
National de Recherche en Informatique et Automatique (INRIA) de Nancy-Grand Est. Elle
fait partie du consortium Gocad qui rassemble 131 universités et 18 entreprises internationales.
Ce consortium a pour objectif de proposer de nouvelles méthodes de modélisation informatique
du sous-sol terrestre en trois dimensions. Le but des recherches de Jeanne est d’améliorer une
méthode informatique mise au point par l’INRIA en l’adaptant aux problèmes que rencontrent
les géologues quand ils cherchent à modéliser le sous-sol.
Ne dites plus : « Cet ordinateur fait n’importe quoi », mais dites « Je me suis trompé ou la
personne qui a écrit le programme informatique s’est trompée ». Un ordinateur n’est pas
intelligent ; il fait uniquement ce pour quoi il a été programmé.
GÉOMÉTRIE NUMÉRIQUE
D’après l’Experimentarium de Bourgogne
2013
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La géologie, science qui étudie la
composition, la structure et l’histoire de
la Terre, est très importante pour notre
société. Elle permet de comprendre
la répartition actuelle des ressources
naturelles comme l’eau, les minéraux ou
le pétrole, mais aussi de mieux prévoir les
risques naturels comme les inondations,
les glissements de terrain, les éruptions
volcaniques.
Pour comprendre l’organisation des
couches de roches dans le sous-sol,
les géologues disposent de très peu
d’information car le sous-sol est invisible
à nos yeux et les mesures qui permettent
de le décrire coûtent très cher. A partir
des mesures réalisées sur le terrain, les
géologues construisent sur ordinateur
des modèles* informatiques qui sont
des « maquettes » virtuelles du sous-sol.
Ils utilisent ensuite ces « maquettes »
pour réaliser des calculs très compliqués
permettant de vérier que les modèles
construits sont corrects. Ces calculs
permettent aussi de prédire comment
les roches et les liquides qui sont dans
les roches vont se déformer en présence
d’un évènement naturel comme un
tremblement de terre, ou bien d’une
perturbation créée par l’homme, comme
un tunnel ou un puits.
Pour réaliser ces calculs, les modèles
informatiques sont découpés en petits
volumes, par exemple des cubes ou des
tétraèdres*, car dans chacun de ces petits
volumes les calculs à réaliser peuvent
être simpliés. C’est en regroupant les
résultats obtenus pour chaque petit
volume, qu’on obtient le résultat nal
attendu, correspondant à l’ensemble du
modèle informatique étudié.
Le découpage automatique d’une
surface ou d’un volume en éléments
géométriques simples, aussi appelé
maillage, est dicile à réaliser sur les
modèles informatiques qui représentent
le sous-sol terrestre. Le but du travail
de Jeanne est de développer des
programmes informatiques pour
résoudre ce problème. Pour vérier
que les programmes qu’elle développe
donnent de bons résultats, elle les teste
ensuite sur des modèles de sous-sol
disponibles dans son laboratoire.
Objectifs/applications:
Ecrire des programmes informatiques de maillage pour permettre aux géologues de représenter
le sous-sol sur ordinateur et de faire des calculs qui aident à découvrir de nouvelles réserves de
pétrole et de gaz
Utiliser ces programmes dans des domaines très variés comme la création de lms d’animations
ou l’imagerie médicale.
*Modèle : représentation simpliée d’un objet, qui permet de mieux comprendre son fonction-
nement et ses interactions avec ce qui l’entoure.
*Tétraèdre : forme géométrique volumique à quatre sommets qui a quatre faces triangulaires.
*Maillage : découpage d’une surface ou d’un volume en formes géométriques simples
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