Quelques résultats et validations
Chevelures numériques

Nous avons confronté notre modèle dynamique de cheveux à la réalité en comparant le comportement dynamique d'une mèche de cheveux réels à celui obtenu par notre modèle de synthèse, pour un mouvement de tête identique (figure 6). Pour que la comparaison soit la plus pertinente possible, nous avons réglé les paramètres de notre modèle de manière qu'ils correspondent au mieux aux paramètres de la mèche de cheveux réelle. Les échantillons de cheveux réels que nous avons prélevés ont tout d'abord été analysés au microscope par les laboratoires de notre partenaire industriel L'Oréal. Ces analyses ont fourni de bonnes estimations pour un certain nombre de paramètres physiques et géométriques des fibres réelles (rayon moyen, excentricité moyenne de la section elliptique, module d'élasticité, etc.). Nous avons également évalué le degré de frisure des échantillons (courbure et torsion naturelles moyennes), puis directement injecté tous ces paramètres en entrée de notre modèle de super-hélice, utilisé comme cheveu guide pour la simulation de la mèche virtuelle. Il restait cependant deux paramètres du modèle qu'il n'était pas possible de mesurer directement : le paramètre de frottement interne de la mèche, et le coefficient de frottement air-cheveux. Afin d'obtenir une évaluation de ces paramètres, nous avons mis au point un protocole expérimental permettant d'accéder à ces deux paramètres de manière indépendante et de donner une estimation plausible pour chacun d'entre eux : le frottement interne, sensible aux déformations internes de la mèche, est d'abord estimé par ajustement sur un mouvement oscillatoire vertical de la mèche ; une fois ce paramètre ajusté, une seconde expérience consistant en un léger mouvement oscillatoire horizontal de la mèche (pour laquelle les déformations internes sont négligeables) sert à ajuster le coefficient de frottement air-cheveux, en calant le temps d'amortissement de la simulation sur le réel par exemple.

Finalement, nous avons reproduit virtuellement plusieurs expériences réelles simples, qui montrent que notre modèle capture fidèlement le comportement dynamique non linéaire typique d'une mèche réelle. L'une de ces expériences, mettant en évidence le couplage flexion-torsion de la tige, est illustrée sur la figure 6a....