Article

1 - MODÉLISATION BIOMÉCANIQUE DE L’HUMAIN VIRTUEL POUR DES APPLICATIONS INTERACTIVES

2 - ANIMATION D’HUMAINS VIRTUELS

3 - MODÉLISER LE COMPORTEMENT HUMAIN

4 - CONCLUSION

| Réf : H7002 v1

Modèles d’animation pour les humanoïdes

Auteur(s) : Ronan BOULIC, Franck MULTON, Stéphane DONIKIAN

Date de publication : 10 févr. 2007

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

RÉSUMÉ

La conception des humanoïdes de synthèse dans un contexte temps-réel pour la réalité virtuelle se décline selon deux besoins : la représentation de l’utilisateur lui-même au sein de l’environnement virtuel et la représentation d’agents autonomes indépendants de l’utilisateur. Cet article se concentre sur les approches de modélisation et de contrôle temps-réel des mouvements et des comportements d’humains virtuels. La contrainte du temps-réel est particulièrement sévère pour un système mécanique aussi complexe, c’est pourquoi sa modélisation repose sur de nombreuses simplifications selon l’usage qu’il est prévu d’en faire.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

Auteur(s)

  • Ronan BOULIC : Adjoint scientifique - Laboratoire de Réalité Virtuelle - École Polytechnique Fédérale de Lausanne EPFL

  • Franck MULTON : Maître de Conférences de l’Université Rennes 2, en délégation à l’INRIA - Membre de l’équipe Bunraku - Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires IRISA/Rennes

  • Stéphane DONIKIAN : Chargé de recherche au CNRS, - Responsable de l’équipe Bunraku - Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires IRISA/Rennes

INTRODUCTION

Nous allons nous intéresser dans ce dossier à la conception des humanoïdes de synthèse dans un contexte temps-réel pour la réalité virtuelle. On distingue deux grandes classes nécessitant la mise en œuvre d’humanoïdes en réalité virtuelle :

  • la représentation de l’utilisateur au sein même de l’environnement virtuel à l’aide d’une entité appelée avatar ;

  • la représentation d’agents autonomes indépendants de l’utilisateur, nécessaires à la simulation d’environnements complexes impliquant plusieurs personnes, voire une population.

Un certain nombre de domaines d’application ont besoin d’agents autonomes indépendants. Citons la simulation d’environnements architecturaux et urbains, la formation professionnelle, le traitement de pathologies en psychothérapie et les applications ludiques, éducatives et artistiques. Ces humanoïdes doivent être dotés d’une incarnation, de capacités de perception, de traitement de l’information, de prise de décision et d’action. Au plus bas niveau, les humanoïdes se déplacent, utilisent des objets, interagissent entre eux et avec les éléments du décor. Il s’agit ici de générer des modèles de mouvement et de coordonner de façon réaliste les différents mouvements possibles : c’est la couche motrice. Au niveau intermédiaire, les humanoïdes jouent la scène qui doit permettre l’accomplissement de l’action. Leurs comportements, leur gestuelle, leur expression physique au sens large doivent être en adéquation avec l’atmosphère, les dialogues, le décor : c’est la couche théâtrale. Au niveau le plus haut, bénéficier des avantages de l’autonomie des agents et de leur contrôle partiel, nécessite de définir la notion de chef d’orchestre qui va suivre et influer sur l’évolution du monde virtuel. Il détermine entre autre les rôles et les actions que doivent effectuer les acteurs, à partir d’un scénario capable, entre autres, de réagir aux actions humaines : c’est la couche orchestrale. Ce dernier niveau n’est pas présenté ici car non spécifique à l’humain virtuel.

Ce dossier se concentre sur les approches de modélisation et de contrôle temps-réel des mouvements et des comportements d’humains virtuels. D’autres aspects complémentaires, tels que le rendu réaliste, l’animation des vêtements et de la chevelure, ou encore l’animation faciale, sont nécessaires pour rendre crédibles ces humanoïdes de synthèse mais ne seront pas traités ici. La contrainte du temps-réel est particulièrement sévère pour un système mécanique aussi complexe, c’est pourquoi sa modélisation repose sur de nombreuses simplifications selon l’usage qu’il est prévu d’en faire.

Ce dossier est structuré de la manière suivante. Nous rappelons tout d’abord les grandes lignes du standard H-ANIM offrant un ensemble de conventions pour la représentation du squelette et du mouvement. Nous présentons ensuite deux grandes familles de techniques d’animation, les cinématiques directe et inverse, avant d’évoquer la capture temps-réel du mouvement et son adaptation pour résoudre de nouvelles contraintes. Une réflexion sur l’intégration de la dynamique clôt la première partie. La seconde partie traite des mécanismes permettant de mettre en œuvre une autonomie croissante au sein des entités animées. Nous y présentons tout d’abord les modèles de comportements réactifs synthétisés par la boucle de perception-décision-action. Suivent les modèles de comportement cognitifs, collectifs et sociaux. Une brève conclusion souligne les axes principaux des travaux de recherche et développements dans ce domaine très riche.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-h7002


Cet article fait partie de l’offre

Technologies logicielles Architectures des systèmes

(239 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Technologies logicielles Architectures des systèmes

(239 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - AHMAD (O.), CREMER (J.), HANSEN (S.), KEARNEY (J.), WILLEMSEN (P.) -   *  -  Hierarchical, concurrent state machines for behavior modeling and scenario control. In Conference on AI, Planning, Simulation in High Autonomy Systems (1994).

  • (2) - BADAWI (M.), DONIKIAN (S.) -   *  -  Autonomous agents interacting with their virtual environment through synoptic objects. In CASA’04, the Computer Animation and Social Agent Conference (2004).

  • (3) - BADLER (N.I.), PHILLIPS (C.B.), WEBBER (B.L.) -   Simulating Human,  -  Oxford University Press (1993).

  • (4) - BAERLOCHER (P.), BOULIC (R.) -   *  -  An inverse kinematic architecture enforcing on arbitrary number of strict priority levels. Visual Computer, 20(6), p. 402-417 (2004).

  • (5) - BARTNECK (C.) -   *  -  Integrating the occ model of emotions in embodied characters. In Workshop on Virtual Conversational Characters : Applications, Methods, Research Challenges (2002).

  • (6)...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Technologies logicielles Architectures des systèmes

(239 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS