« Formation admissible aux fins de la formation continue obligatoire, pour une durée de 0.75 heure. »
L'ingénierie des arts du cirque avec Marion Cossin
Au Coeur des Innovations
Dans cet épisode, on reçoit Marion Cossin, ingénieure de recherche et docteure en génie biomédical, pour explorer un terrain d’application méconnu du génie : les arts du cirque.
La discussion s’ouvre sur un parcours atypique, de l’école d’ingénieur généraliste à la fabrication de décors d’opéra, puis à la biomécanique du cirque, avant de plonger dans le cœur technique du métier : mesurer les forces générées par les artistes, quantifier les risques de blessure et concevoir des équipements plus sécuritaires.
L’épisode détaille le projet emblématique de prototype de barre russe, puis bascule vers les technologies numériques : capture de mouvement adaptée aux mouvements acrobatiques et intégration de l’IA générative en spectacle. Il se conclut sur la posture collaborative de l’ingénieure face aux artistes et sur les perspectives d’accessibilité du cirque.
Informations générales
Titre de la formation:
L’ingénierie des arts du cirque avec Marion Cossin
Durée: 0.75 heure
Langue: Français
Format: Balado – Formation en-ligne
Expert invité: Marion Cossin
Ingénieure de recherche, docteure en génie biomédical , HUPR – Centre de recherche sur le potentiel humain (anciennement CRITAC), École nationale de cirque
Marion Cossin est ingénieure de recherche au HUPR – Centre de recherche sur le potentiel humain, rattaché à l’École nationale de cirque.
Titulaire d’un doctorat en génie biomédical de l’Université de Montréal et d’une maîtrise en génie mécanique de Polytechnique Montréal, elle a d’abord mesuré les forces générées par les artistes dans les structures de cirque, avant d’analyser la biomécanique de disciplines comme la planche coréenne et la barre russe.
Ses travaux couvrent aujourd’hui la conception d’équipements, la biomécanique de la performance et l’intégration des technologies numériques, capture de mouvement, intelligence artificielle, dans les arts vivants. En 2024, elle a été finaliste des prix de l’Ordre des ingénieurs du Québec dans la catégorie Relève.
Compétences professionnelles visées (Cadre de référence OIQ)
C'est à l'ingénieur de déterminer si le contenu de cet épisode correspond à ses besoins de développement professionnel et à ses activités actuelles ou futures.
| Champ de compétence | Éléments couverts dans cet épisode |
|---|---|
| Rechercher les informations et les données pertinentes | Caractérisation expérimentale de la flexibilité des barres sous charge ; mesure indirecte des forces à l'épaule au moyen de cellules de charge, de capture de mouvement, d'EMG et de plateformes de force ; détermination des sources de danger et du risque de blessure au dos ; collecte de données auprès des compagnies et exploitation des données de blessures. |
| Déterminer la solution | Analyse des données de forces et de flexibilité ; évaluation du risque de blessure lié au moment de flexion asymétrique sur l'épaule et de son acceptabilité ; recommandation de mesures d'atténuation ; discussion du facteur de sécurité (règle du ×10 en Amérique du Nord) et de sa justification par les efforts réellement mesurés. |
| Concevoir la solution | Conception d'un nouveau prototype de barre russe (design en Y, embouts ergonomiques ajustables, zone de réception élargie) en matériau composite ; itérations de conception et ajustement de la rigidité ; validation par modélisation biomécanique, essais avec artistes et quantification de la réduction des forces au dos. |
| Gérer ses projets et ses équipes | Montage et coordination de projets pluridisciplinaires réunissant université et centres de recherche (design industriel, composites) ; gestion des subventions, du budget et des échéanciers ; mobilisation des parties prenantes (artistes, compagnies, techniciens, chercheurs) ; supervision d'étudiants et arbitrage des projets selon les ressources. |
| Communiquer efficacement | Traduction des besoins des artistes en spécifications techniques ; animation de la co-création entre disciplines (design, biomécanique, fabrication) ; rédaction de guides de bonnes pratiques et d'articles scientifiques ; activités de transfert de connaissances vers la communauté des arts vivants. |
| Agir professionnellement | Priorité à la protection des personnes (maintien du facteur de sécurité, réduction du risque de blessure) ; diffusion à la communauté de données de sécurité auparavant inaccessibles aux petites compagnies ; veille et intégration de nouvelles technologies (capture de mouvement, IA) dans sa pratique. |
CONTENU
Un parcours de l’industrie aux arts de la scène
- Le parcours part d’une école d’ingénieur généraliste en France, d’un premier stage en industrie jugé inadapté, puis d’un stage à l’Opéra de Lyon (fabrication de décors), d’un échange à Polytechnique Montréal avec un certificat en technologie des arts de la scène, avant le passage au théâtre, à l’événementiel puis au cirque (stage, maîtrise, doctorat).
- L’expertise s’est construite en trois temps : la mécanique des structures de cirque, la biomécanique du corps humain, puis les technologies numériques.
Trois axes de recherche appliquée en arts du cirque
- Volet mécanique : conception et optimisation d’équipements, avec des essais d’impression 3D en jonglerie et de matériaux composites, là où le bois et le métal dominent habituellement.
- Volet biomécanique : quantification du mouvement et des forces subies par les artistes, dont la planche coréenne (planche à bascule qui catapulte deux artistes à environ quatre mètres), étudiée au doctorat, et mesure de la charge de travail pour ajuster l’intensité des entraînements et des tournées.
- Volet numérique, accéléré par la pandémie : nouveaux formats de création (spectacles en réalité virtuelle, technologies immersives) et capture de mouvement.
Mesure des forces et facteur de sécurité en l’absence de normes
- Il n’existe pas de norme de fabrication ni d’accrochage propre au cirque : la seule régulation existante vise les arénas, non les équipements de cirque.
- L’épisode explique la règle nord-américaine du facteur de sécurité ×10 et pourquoi des mesures atteignant huit fois le poids de l’artiste ont mené à conclure qu’il ne faut pas l’abaisser.
- Les données de forces, d’abord établies sur cinq disciplines aériennes à la maîtrise puis étendues à d’autres disciplines en 2021, ont été rendues accessibles à la communauté et ont montré des efforts plus élevés que prévu.
Le prototype de barre russe : de la mesure à la conception
- La barre russe est un assemblage de trois barres de saut à la perche, portée sur une seule épaule par deux porteurs ; les charges asymétriques sont associées à des douleurs et à un risque de blessure au dos.
- La démarche de mesure enchaîne caractérisation de la flexibilité de la barre sous charge, mesure indirecte des forces à l’épaule (cellules de charge, marqueurs, capture de mouvement, EMG, plateformes de force) et modèle biomécanique révélant un moment de flexion élevé.
- La solution retenue est un design en Y en matériau composite, avec embouts ergonomiques ajustables et zone de réception élargie, choisi après plus d’une dizaine de concepts et des itérations sur la rigidité.
- La validation combine les retours des artistes (plus de stabilité, moins ressenti au dos) et la quantification scientifique de la réduction du moment de flexion, objet du plus récent article de l’équipe.
La capture de mouvement adaptée aux mouvements de cirque
- Le compromis coût/performance oppose les systèmes à marqueurs, précis mais coûteux (une vingtaine de caméras, 40 à 80 marqueurs), aux systèmes plus accessibles : inertiels, sans marqueur et caméras à profondeur de champ (type Azure Kinect).
- Les modèles d’estimation de pose par IA (OpenPose, MediaPipe) sont entraînés sur des mouvements courants (marche, course) et pris en défaut par la contorsion, les positions inversées et les occlusions propres au cirque.
- Une trentaine à une quarantaine de systèmes ont été testés, puis synthétisés dans un guide destiné à aider artistes et créateurs à choisir en connaissance de cause.
IA générative et création scénique en temps réel
- Un projet mené avec la compagnie Les 7 doigts couple la capture du mouvement de l’artiste à un visuel généré en direct par IA générative.
- Une étude d’engagement du spectateur a montré qu’un avatar reproduisant l’artiste détourne le regard de la scène, d’où le choix d’images abstraites qui suivent le mouvement sans masquer l’artiste.
- La contrainte du direct impose une forte puissance de calcul pour générer les images en temps réel, ce qui soulève un enjeu concret d’accès à l’équipement pour les arts vivants.
Le métier d’ingénieure de recherche et la relation avec les artistes
- Le rôle est polyvalent : conception, calculs d’ingénierie (avec recours à des spécialistes pour les éléments finis), gestion de projet, montage de subventions, supervision d’étudiants, rédaction scientifique et communication entre partenaires.
- L’approche privilégie la collaboration plutôt que l’imposition : comprendre d’abord la pratique existante des professionnels avant de proposer des améliorations.
- Parmi les perspectives évoquées : des équipements adaptés à différentes morphologies (dont l’accès des femmes au rôle de porteur) et aux enfants, ainsi qu’un projet avec le Cirque du Soleil sur l’anticipation de la transition de carrière des artistes.
Ressources
- Guide de bonnes pratiques de la barre russe en Amérique du Nord (CRITAC / HUPR, 2023) — https://ecolenationaledecirque.ca/wp-content/uploads/2023/11/Guide-pratique-Barre-Russe-fr.pdf
- Guide sur les technologies de capture de mouvement pour les arts vivants (V. Clement, M. Cossin, I. Domens) — https://ecolenationaledecirque.ca/centre-de-recherche/publications/
- Guide sur l’intégration des technologies numériques dans les arts vivants (C. Brindos, M. Cossin, I. Domens) — https://ecolenationaledecirque.ca/centre-de-recherche/publications/
- Guide d’aménagement des lieux de cirque — https://ecolenationaledecirque.ca/centre-de-recherche/publications/
- Données de forces des équipements de cirque (disciplines aériennes et autres) — https://ecolenationaledecirque.ca/centre-de-recherche/publications/
- HUPR – Centre de recherche sur le potentiel humain — https://hupr.ca/
- Marion Cossin — site web personnel — http://www.marioncossin.com/
- Marion Cossin — profil HUPR / École nationale de cirque — https://ecolenationaledecirque.ca/equipecritac/marion-cossin/
- École nationale de cirque — https://ecolenationaledecirque.ca/
- OpenPose (CMU Perceptual Computing Lab) — modèle d’estimation de pose — https://github.com/CMU-Perceptual-Computing-Lab/openpose
- MediaPipe (Google) — modèle d’estimation de pose — https://ai.google.dev/edge/mediapipe
- INÉDI – CCTT en design industriel (Cégep régional de Lanaudière) — https://inedi.cegep-lanaudiere.qc.ca/
- Centre de développement des composites du Québec (CDCQ), Cégep de Saint-Jérôme — https://www.cdcq.qc.ca/
- Les 7 doigts / LAB7 — https://7doigts.com/
- Cirque du Soleil — https://www.cirquedusoleil.com/
Épisode enregistré le 21 mars 2025
Invité : Marion Cossin, ingénieure de recherche, docteure en génie biomédical
Animation : Stéphanie Jolicoeur, communicatrice scientifique
Réalisation : Hugo Martin
Recherche : Stéphanie Jolicoeur
Production : Rivercast Média s.a.