Hugues Hoppe : un as du pixel chez Microsoft

Débarquant à 10 ans de Bruxelles aux États-Unis, il s'est vite pris de passion pour les ordinateurs. Aujourd'hui à 36 ans il vient d'être désigné par le SIGGRAPH 2004 - la grande messe de l'informatique qui manie le pixel - comme l'un des chercheurs les plus prolifiques de la spécialité.

C'est entre 10 et 12 ans que Hugues Hoppe a commencé à jouer avec des pixels. « De gros pixels, et rectangulaires... », se souvient-il. Son TRS-80 en affichait tout juste 128 fois 48, mais c'était assez pour exciter la curiosité de ce jeune fils d'immigrés belges tout juste débarqués à Palo Alto. « C'est ainsi que j'ai fait mes premiers pas en graphique 2D. » Nous sommes dans les années 1977-1979, la Silicon Valley est en train d'accoucher de la microinformatique.

Auparavant, Hugues Hoppe était un Bruxellois, né en 1967 de parents eux-mêmes originaires de Mons, dans le même royaume. Et comme papa et maman il sera d'ailleurs à nouveau bruxellois de 1979 à 1981. Re-contraste. « Mes parents m'ont inscrit dans une école très traditionnelle, où l'on apprenait même le latin ! » Mais en 1981, retour aux Etats-Unis. « C'était plus facile à l'école, mais aussi plus flexible, j'ai pu me concentrer sur les maths, les sciences... » et les ordinateurs. « Pendant ma dernière année de high-school, quand j'avais 17 ans, j'avais un emploi du temps qui comprenait quatre heures par jour dans l'industrie, à programmer. » C'est fait, il est accro. Certains de ses travaux personnels, à nouveau, le mènent vers l'informatique graphique. « J'ai commencé à faire de la 3D, sans rien y connaître, en fait je réinventais la roue. »

Tombé dans les pixels

La 2D à 11 ans, la 3D à 17 ans, Hugues Hoppe était mûr pour une carrière dans le pixel : pourtant ce serait grossir le trait que de prétendre que cette trajectoire était déjà tracée. À ce stade, c'est l'informatique en général qui le passionne. Hugues Hoppe est désormais installé près de Seattle. Il y termine en 1985 son secondaire, puis entre à l'Université de l'État de Washington. Il y obtient quatre ans plus tard un B. S. en génie électrique et en 1994 un Ph. D. en informatique. Sujet de sa thèse : « Surface reconstruction from unorganized points ». Cette fois, c'est dit, il est tombé dans les pixels.

Hugues Hoppe travaille aujourd'hui encore chez son premier employeur. Il est « senior researcher » au sein du « Computer Graphics Group » de Microsoft Research, qui est installé sur le gigantesque campus de Microsoft à Redmond, 20 kilomètres à l'est de Seattle. « L'environnement de recherche est excellent chez Microsoft », affirme l'intéressé. « Il favorise un judicieux équilibre entre recherche pure et développement avancé, et fournit des occasions de contribuer à la genèse de produits concrets que chacun peut utiliser. Je travaille avec un post-doc originaire de l'INRIA, Sylvain Lefebvre, et j'apprécie grandement cette collaboration. Nous avons aussi chaque été des étudiants en thèse qui viennent nous aider sur de gros projets. »

exemple de maillage progressif
Quelques étapes d'un maillage progressif.

Arrivé à 27 ans dans ce prestigieux laboratoire, Hugues Hoppe n'a pas mis longtemps à s'y faire remarquer. Dès 1996, il publie un papier qui est encore aujourd'hui l'un des plus cités dans le domaine. Tout est dit dans le titre : « Progressive Meshes », autrement dit les « maillages progressifs » en savoir plus. En deux mots, une méthode pour représenter des objets en 3D avec une précision variable, sous forme de polyèdres dont le nombre de facettes varie en fonction des besoins : par exemple moins lorsqu'on regarde de loin, de plus en plus quand on s'approche.

Cet article mémorable date de 1996, alors que Hugues Hoppe vient à peine de s'installer chez Microsoft. Depuis, l'homme ne s'est pas assoupi sur ses lauriers. Il a publié une quarantaine d'articles dont plusieurs ont également fait du bruit. Ces contributions abordent divers domaines que nous nous contenterons de nommer : « reconstruction de surfaces » (en anglais « surface reconstruction »), « images géométriques » (« geometry images »), « geometry clipmaps » (on recherche traduction française)... Cette dernière technique permet de dessiner des paysages en utilisant une résolution du terrain de un mètre pour le premier plan et de 100 mètres pour les montagnes à l'horizon.

exemple d'image géométrique
Exemple d'image géométrique.

« Dans la période récente, disons les trois dernières années, précise Hugues Hoppe, mon travail s'est focalisé sur les représentations à l'aide d'images, plus exactement de tableaux 2D. Les processeurs graphiques offrent des capacités de traitement énormes et leur avantage sur les unités centrales a toutes les chances d'augmenter encore. » Or, pour exploiter à fond leur puissance, il est important d'utiliser des structures de données simples. En particulier, les processeurs graphiques sont conçus pour produire efficacement des tableaux de données, notamment des tableaux 2D, c'est à dire des images. « L'une des mes récentes directions de recherche, poursuit Hugues Hoppe, a exploré comment la géométrie d'une surface peut être représentée comme une image, cela afin de bien exploiter la capacité de traitement des processeurs graphiques. En ce moment, je m'intéresse à « l'amplification de données », c'est à dire la possibilité de représenter des contenus de grande taille, comme un vaste paysage réaliste, à l'aide d'une description compacte. L'idée est de pouvoir exploiter cette représentation « à la volée », c'est à dire au fur et à mesure que l'utilisateur se déplace dans cet environnement. »

Rendez-vous au SIGGRAPH

Un grand rendez-vous annuel rythme l'existence de la communauté du « computer graphics ». À la fois conférence et exposition, le SIGGRAPH est une grande messe célébrée dans une métropole états-unienne, souvent à Los Angeles. C'est le lieu où année après année se formule l'état de l'art. Les meilleures équipes de recherche viennent y confronter leurs plus récentes trouvailles, les entreprises du secteur y exposent leurs dernières productions.

création d'un t-shirt pour SIGGRAPH 92
Visuel d'un T-shirt créé par Hugues Hoppe pour sa première participation au SIGGRAPH, en 1992...
 
douze ans plus tard, c'est la consécration.

Chaque année, on décompte les articles, issus des meilleures équipes mondiales, qui ont été acceptés pour la conférence SIGGRAPH. En 2004, pour la 31e édition du SIGGRAPH, qui se tenait du 8 au 12 août, Microsoft présentait pas moins de 12 papiers (15% du total), dont trois portaient (entre autres) la signature de Hugues Hoppe. La routine pour lui, qui publie régulièrement à SIGGRAPH depuis 1992.

Mais en définitive, le SIGGRAPH 2004 ne sera pas pour Hugues Hoppe un SIGGRAPH comme les autres. En effet, une prestigieuse récompense, le Computer Graphics Achievement Award, lui est attribuée. Elle couronne l'ensemble de son œuvre. Hugues Hoppe n'a que 36 ans. Cette distinction, précise le discours officiel, salue les formidables contributions de ce brillant et précoce chercheur dans les domaines des maillages progressifs, de la reconstruction de surfaces, des textures géométriques et des images géométriques.

Et si c'était à refaire ? « Je pense que j'ai le job idéal », estime Hugues Hoppe. Mais si on le pousse dans ses derniers retranchements, il admet qu'il reprendrait bien un peu de physique à l'université. « En ce moment, je suis fasciné par la physique », explique-t-il encore lorsqu'on l'interroge sur ses lectures, qui tournent autour des sciences et de la science-fiction. En particulier, la structure de l'univers est pour lui un sujet d'intérêt et d'émerveillement. Notre petite planète fascine également Hugues Hoppe. Récemment, il s'est rendu au Kenya et en Tanzanie, jusqu'au sommet du Kilimandjaro. Et Hugues Hoppe vient de s'embarquer dans un voyage d'un autre type : il s'est marié.

Est-il resté un peu, beaucoup, moyennement belge, cet Américain si bien installé dans l'un des hauts lieux de la mondialisation ? « Bonne question. Je suis retourné en Europe, à l'occasion de voyages, presque chaque année, ce qui fait que j'en sais un rayon sur la culture… Mais sur bien des sujets, mon vocabulaire français est celui d'un enfant de 15 ans. » La vraie réponse est peut-être dans ce cri du cœur sur son site web document externe au site : « J'aime toutes les bonnes choses belges, la gueuze, le chocolat, les moules, les gaufres de Liège, les speculoos… ».

Mais Hugues Hoppe est d'abord un chercheur, un membre très actif d'une communauté planétaire. Ce qu'il fera demain, après-demain ? « Pour le long terme, je ne sais pas », affirme Hugues Hoppe. « J'ai tendance à suivre un « thème de recherche » qui change tous les quatre ou cinq ans. Ce fut d'abord la reconstruction de surface. Puis la géométrie multirésolution. Ensuite, ce fut le paramétrage de surface. Aujourd'hui, ce sont les images géométriques. » Et après ? Même s'agissant de sa propre recherche, Hugues Hoppe n'est pas du genre à manier la boule de cristal.