Controle du mouvement des humanoides de synthese

Motion control of synthetic humanoids

• Auteur / Autrice : Franck Multon
• Direction : Bruno Arnaldi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Rennes 1

Résumé

La modelisation du mouvement humain interesse de nombreux domaines d'application : l'audiovisuel, les jeux videos, la simulation, l'education, le medical, l'etude du sport dans ces domaines, il est souvent necessaire d'animer des personnages synthetiques 3d de maniere realiste. Ce realisme peut prendre differents sens suivant le domaine d'application. Intrinsequement, le mouvement humain est tres complexe puisqu'il resulte de la mise en oeuvre d'un grand nombre d'elements dont tous le maillons ne sont que partiellement connus. Que ce soit au niveau du cerveau (organe de decision et de regulation) ou des muscles (organe d'execution), certains phenomenes restent complexes a expliquer et plus encore a simuler. De plus, toute cette architecture agit de maniere coordonnee afin de produire des mouvements coherents et resulte d'un long apprentissage. Ainsi, dans cette these, nous proposons d'examiner les processus intervenant dans la decision et l'execution de mouvements humains complexes. Cette analyse a pour but de definir des modeles de controle applicables a des problemes de simulation et d'animation par ordinateur pour offrir des outils de comprehension du controle du mouvement humain. Une premiere partie dresse un comparatif des methodes couramment employees pour simuler des mouvements elementaires et definit le principe de brique elementaire de mouvement. Des approches s'inspirant de la mecanique, de l'automatique et d'etudes cinematiques du mouvement permettent de simuler des gestes bien identifies. Une seconde partie traite de la maniere de simuler des mouvements plus complexes resultant de la coordination de ces briques. Pour cela, une architecture informatique est proposee afin de resoudre simplement des contraintes spatio-temporelles complexes garantissant la coherence du mouvement. Les techniques mises en oeuvre s'inspirent de resultats recents en planification, en intelligence artificielle et en controle.