Adaptation interactive et performante des mouvements d'humanoïdes synthétiques :aspects cinématique, cinétique et dynamique

Interactive and fast motion adaptation of human-like synthetic characters:kinematic, kinetic and dynamic considerations

• Auteur / Autrice : Richard, James, Guy Kulpa
• Direction : Bruno Arnaldi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Rennes, INSA

Mots clés

Mots clés contrôlés

Dynamique

Mécanique analytique

Contraintes (mécanique)

Cinématique

Animation par ordinateur

Résumé

De nos jours, la capture de mouvements est une technique très répandue pour obtenir des animations réalistes d'humanoïdes synthétiques. Cependant, ces mouvements doivent être adaptés à de nouvelles contraintes comme la morphologie et l'environnement du personnage afin de pouvoir les utiliser dans toutes les situations. Le problème est alors de les modifier tout en préservant leurs propriétés intrinsèques. Nous proposons donc une méthode d'adaptation de ces mouvements à de nouvelles contraintes en vérifiant les aspects cinématique, cinétique et dynamique. Ces travaux répondent aux problèmes suivants : trouver une posture réaliste parmi celles qui vérifient les contraintes, contrôler la position du centre de masse et adapter les postures en conséquence, enfin être capable d'appliquer ces méthodes sur de nombreux personnages en temps-réel. Ce travail peut être utilisé dans les applications interactives par exemple dans des domaines tels que l'éducation, l'audiovisuel et le sport.

Nowadays, motion capture is widely used to animate synthetic human-like figures. However, the motion must be adapted to new constraints, such as the morphology and the environment of the synthetic character. Indeed, adaptation prevents from capturing motions for all the possible situations. However, the problem consists in modifying a motion while preserving its intrinsic properties. We propose a method that adapts a motion to new constraints while taking kinematics, kinetics and dynamics into account. This thesis addresses the following problems: finding a realistic solution among all the possible postures that verify the above constraints, controlling the position the center of mass and calculating a compatible posture, and being able to handle many characters in real-time with those methods. This work can consequently be used in video games and virtual reality that require interactions. The main applications are education, entertainment and sports.