Christophe Magnani et Elise Defrasne
Centre Borelli, CNRS, Université Paris Cité, France
Problématique
Notre projet de recherche explore l’analyse géométrique des duels d’escrime à partir de vidéos capturées en conditions réelles sur le terrain. Il s’agit d’une approche théorique qui s’inscrit dans le prolongement des travaux de Camillo Agrippa (XVIᵉ siècle, Italie), ingénieur, mathématicien et théoricien de l’escrime, considéré comme l’une des figures les plus influentes de l’histoire de l’escrime géométrique. Il a jeté les bases théoriques de cette discipline dans son traité Essai sur la Science des Armes (Trattato di Scienza d’Arme, con un Dialogo di Filosofia, 1553), influençant durablement les pratiques ayant conduit à l’escrime moderne.
Illustration issue du traité Essai sur la Science des Armes (1553) de Camillo Agrippa, montrant l’application des principes géométriques à l’art de l’escrime.
Le fondement de notre méthode est présenté dans notre contribution scientifique à l’analyse géométrique des duels d’escrime:
Le principe repose sur l’élaboration d’un schéma de mouvement. Un duel d’escrime ne se déroule pas dans un espace statique tel que perçu par le spectateur, mais dans un enchevêtrement d’espaces dynamiques en constante évolution, modulés par les mouvements incessants des escrimeurs. Cette approche géométrique conçoit l’espace comme une structure vivante et dynamique, mieux adaptée à la réalité biologique des escrimeurs que l’espace tridimensionnel immuable de la physique.
Illustration du schéma de mouvement des espaces frontaux (tête – main armée – pied avant) de Steffen (en rouge) et Grumier (en bleu) lors d’un duel aux Jeux olympiques de 2016. La sphère jaune représente la touche, montrant comment Steffen a remporté le point grâce à une attaque directe.
L’originalité de nos travaux réside dans notre manière de considérer l’unicité du jeu d’escrime. Chaque duel est un combat unique et singulier, qui ne se reproduit jamais à l’identique. Un duel dépend fondamentalement des conditions réelles sur le terrain: l’état physique et mental des escrimeurs, leur préparation technique, leur performance cognitive et tactico-stratégique, ainsi que l’enchaînement imprévisible d’événements biomécaniques, où se conjuguent hasard et nécessité. Cette unicité du jeu d’escrime, déterminante et structurante, permet de gagner des duels. Cet aspect est discuté dans notre article ainsi que par l’ancien entraîneur de l’équipe de France, maître Sicard (Model for an epée combat, 2015).
Ainsi, notre démarche conceptuelle a un fort potentiel qui dépasse le cadre de l’escrime. Elle peut s’appliquer à d’autres sports et pourrait également s’étendre à diverses activités humaines basées sur le mouvement, comme la musique ou la chorégraphie.
Synergie transdisciplinaire
Notre démarche considère l’escrime sous des angles novateurs, en s’appuyant sur des concepts et des méthodes issus de disciplines variées. Cette approche intégrative crée une synergie transdisciplinaire entre la pratique de l’escrime et des cadres théoriques, offrant une compréhension globale de ce sport complexe. Elle ouvre également la voie à des innovations concrètes dans l’entraînement, la stratégie et la modélisation scientifique.
Cette synergie s’appuie sur trois cadres théoriques principaux:
(1) Le rythme
Étudier les rythmes inhérents aux duels d’escrime en analysant les alternances de mouvements, les cycles d’actions et les interactions dynamiques entre adversaires. Cette thématique explore le rôle fondamental des rythmes dans la stratégie, la prise de décision et la performance des escrimeurs.
Exemple de rythme. Lorsque l’escrimeur sautille, la tête effectue des oscillations verticales qui reflètent une cadence maîtrisée.
(2) La posture
Étudier les états posturaux et leurs transitions au cours des duels, en examinant comment les escrimeurs adaptent leur posture pour optimiser leur efficacité, leur équilibre et leur capacité d’anticipation. Cette thématique explore comment ces ajustements influencent les interactions, les opportunités tactiques et les résultats des duels.
Exemple de postures. L’escrimeur effectue une transition entre une posture préparatoire et une posture d’attaque en pleine fente.
(3) Le temps
Étudier comment les escrimeurs interprètent et contextualisent leurs actions dans le temps, en intégrant des notions d’anticipation, de prise de décision et de gestion des temporalités imbriquées. Cette thématique explore les dimensions cognitives, stratégiques et géométriques du combat, en analysant comment les escrimeurs construisent leur compréhension temporelle des duels.
Exemple de planification temporelle. L’attaquant réalise une attaque structurée en 3 pas du pied avant. La temporalité de l’attaque n’est pas la simple composition des temporalités des mouvements de pas. Elle reflète une planification globale pour converger vers la fente finale.
Protocole scientifique
Notre projet repose sur un protocole scientifique conçu dans une démarche de science ouverte, alignée avec les recommandations internationales des organismes de recherche et des éditeurs scientifiques. Cette approche facilite la transparence et la diffusion de nos données, outils et résultats auprès de la communauté scientifique, des entraîneurs et des escrimeurs.
Ce protocole s’articule autour de cinq axes :
(1) Collecte des données
Nous utilisons des enregistrements vidéo de duels d’escrime capturés dans des conditions réelles de compétition ou d’entraînement. Ces données sont soigneusement sélectionnées et traitées selon des critères de qualité et de pertinence scientifique.
(2) Intelligence artificielle
Nous faisons appel à des solutions basées sur l’intelligence artificielle pour automatiser certaines étapes du protocole, telles que l’identification des escrimeurs, la segmentation des vidéos ou la reconnaissance des mouvements. Ces outils augmentent la précision et la rapidité des analyses, tout en ouvrant la voie à de nouvelles perspectives pour l’étude des duels d’escrime.
(3) Analyse quantitative
Nous développons des méthodes mathématiques pour analyser les données géométriques et interpréter les comportements des escrimeurs en termes de rythme, de posture et de temps. Ces analyses visent à obtenir une compréhension systémique des duels, avec des résultats destinés tant aux publications scientifiques qu’aux applications sur le terrain.
(4) Applications pratiques
Nos résultats scientifiques contribuent à la mise au point de méthodes de profilage pour évaluer les performances des escrimeurs sur le terrain et optimiser leur entraînement. Cette valorisation vise à répondre aux besoins concrets des professionnels du milieu, qu’il s’agisse d’entraîneurs, d’athlètes ou d’organisateurs de compétitions.
(5) Diffusion
Dans une perspective de science ouverte, les outils, données et résultats issus de nos travaux sont progressivement rendus accessibles sous des formats libres et réutilisables. Cette approche favorise les processus de publication et contribue à faire connaître nos recherches à un public scientifique et professionnel.
CIRENE 