Modélisation du squelette pour la génération réaliste de postures de la langue des signes française

Skeleton modelling for the realistic generation of french sign language postures

• Auteur / Autrice : Maxime Delorme
• Direction : Annelies Braffort
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 07/12/2011
• Etablissement(s) : Paris 11
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Informatique de Paris-Sud
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'informatique pour la mécanique et les sciences de l'ingénieur (Orsay, Essonne ; 1972-2020)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Claude Martin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Annelies Braffort, Jean-Claude Martin, Daniel Thalmann, Catherine Pelachaud, Patrice Dalle, Michael Filhol
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Daniel Thalmann, Catherine Pelachaud

Mots clés

Mots clés contrôlés

Anatomie humaine -- Modèles

Langue des signes française

Mots clés libres

Informatique

Animation

Génération automatique

Cinématique inverse

Modèle anatomique

Langue des signes

Computer Science

Animation

Automatic generation

Inverse kinematics

Anatomic modelling

Sign Language

Résumé

Les avancées récentes en matière d'animation ont permis le déploiement de personnages virtuels à des fins diverses et variées. Les signeurs virtuels sont des personnages en trois dimension s'exprimant en langue des signes et permettant la diffusion de messages aux personnes sourdes et malentendantes signantes de manière anonyme et modulaire. Cependant, la génération d'animations pour ces personnages dépend de la description lexicale des signes, modèle linguistique dépendant du système de génération. Les signes décrits par ces modèles sont généralement des réalisations parfaites et géométriques menant à des mouvements robotiques et peu naturels de la part du signeur. Cette thèse s'intéresse à l'addition d'informations anatomiques au squelette de contrôle du personnage virtuel de manière à le faire signer de manière plus humaine et réaliste. Ces informations supplémentaires sont regroupées sous l'appellation de "modèle anatomique" et sont divisées en cinq contributions principales : une nouvelle représentation informatique du squelette, une étude anthropométrique sur la main, l'unification de dépendances articulatoires, un nouveau modèle de complexe carpo-métacarpien permettant l'opposition aisée du pouce et enfin un modèle calculant le confort d'une posture. Ces apports sont intégrés à une plateforme de génération au moyen de techniques adaptées aux contraintes imposées par les modèles linguistiques. Les travaux sont conclus par une évaluation du système ainsi qu'une réflexion sur les travaux futurs pouvant être élaborés à partir de cette thèse.

Recent progresses in animation have allowed the use of virtual character to many extents. Virtual signers (or signing avatars) are three-dimension characters expressing themselves in sign language. These characters allow the the broadcasting of audio information to deaf and hearing-impaired signers in an anonymous and modular fashion. However, automatic generation of animation for such characters strongly rely on the lexical description of signs. Signs described through these models are usually perfect and geometric performances leading to robotic and unrealistic movements. These thesis focuses on adding information to the control skeleton of the signer to help him perform signs in a more human and realistic way. Such information are grouped under the name of "anatomic model" and are divided in five main contributions : a new computer-based description of the skeleton, an anthropometric study of the hand, the merging of articulatory dependencies, a new model of the carpo-metacarpal complex allowing an easier opposition of the thumb and finally a model computing posture comfort. These contributions are then implemented in a generation system through linguistic contraints-adapted techniques. The study ends with an evaluation of the system and a the presentation of future prospects.