Chaos dans la modélisation des tissus mous

International audienceMasses connected by springs are often used in biomechanical models of soft tissue, but chaotic noise is expected with this technique. A method is presented here to analyze this type of noise. The method is illustrated by an analysis of a biomechanical model of the face but the method can be used for almost any type of nonlinear model of soft tissue. The results indicated that (i) the noise properties of the face model were similar in stationary and dynamic state; (ii) noise amplitude (10 % of synthetic movement amplitude) was independent of computing accuracy; (iii) the face model was sensitive to initial conditions. These properties indicated chaotic noise that could not be decreased by means of improving computing accuracy. The noise was visible in the animations and was perceived as skin vibration. This undesirable property may be found in other biomechanical models of soft tissues used in speech production research (tongue, lip or face models). The method presented here can be used to check it.En modélisation biomécanique des tissus mous, des masses connectées par des ressorts sont souvent utilisées. Malheureusement, du bruit chaotique entâche généralement les simulations. Cet article présente une méthode pour analyser ce type de bruit. La méthode est illustrée par l'analyse d'un modèle biomécanique de visage, mais elle peut être utilisée pour n'importe quel type de modèle de tissu mou. Les résultats montrent que (i) le bruit était similaire en modes stationnaire et dynamique ; (ii) l'amplitude du bruit (10 % de l'amplitude d'un mouvement synthétique) était indépendante de la précision des calculs ; (iii) le modèle de visage était sensible aux conditions initiales. Le bruit chaotique ne pouvait donc pas être atténué par l'augmentation de la précision des calculs. Le bruit était visible dans les animations et était perçu comme une vibration de la peau. D'autres modèles de tissus mous utilisés en production de la parole (langue, lèvres, visage) peuvent aussi souffrir de ces propriétés indésirables. La méthode très simple présentée ici permet de le vérifier