| Titre : | Animation d`un humanoide virtuel par une methode de captureb de mouvement. |
| Auteurs : | Oqbi DJEDDA, Auteur ; Mohamed Chaouki Babahenini, Directeur de thèse |
| Type de document : | Mémoire magistere |
| Editeur : | Biskra [Algérie] : Faculté des Sciences Exactes et des Sciences de la Nature et de la Vie, Université Mohamed Khider, 2016 |
| ISBN/ISSN/EAN : | TINF/90 |
| Format : | 1 vol. (101 p.) / ill. / 29 cm |
| Langues: | Français |
| Résumé : |
Il existe plusieurs méthodes pour la simulation du mouvement des humains dans un monde virtuel, parmi les plus importantes l‟édition de mouvement, qui permet d‟obtenir un nouveau mouvement en se basant sur un mouvement qui existe déjà (base de mouvement), pour cela plusieurs sociétés comme la société Biovision, Biomechanics et Motion Analysis ont développé des fichiers de capture de mouvements (base de mouvement).Lors de l‟édition ou la modification du mouvement, on a besoin de modifier les données sans détruire le mouvement naturel et préserver quelques caractéristiques du mouvement original afin d‟obtenir un mouvement réaliste et contenu.Dans le cadre de ce mémoire de magister, nous souhaitons apporter des contributions à l‟édition mouvement. Nous proposons une technique d‟édition de mouvement basée sur la cinématique inverse. Nous proposons deux modèles d‟édition de mouvement, dans le premier modèle l‟animation de l‟humanoïde virtuel est modélisé uniquement par la capture de mouvement, et dans le deuxième modèle l'animation est réalisée par la capture de mouvement et la cinématique inverse basé sur la méthode FABRIK.L‟humanoïde virtuel est modélisé par un modèle 3D.Nous nous sommes intéressés à développer les aspects suivants: l‟intégration et l‟adaptation des mouvements capturés à nos humanoïdes, et l‟utilisation de la méthode FABRIK sur l‟humanoïde en animation. |
| Sommaire : |
I. Introduction générale ........................................................................... 1 II. Chapitre 1 : Humanoïde virtuel et génération de mouvement ................................... 3 1.1 Introduction .......................................................................................... 4 1.2 Humanoïde virtuel ................................................................................................ 4 1.3 Modélisation des humanoïde virtuel ............................................................................ 5 1.4 Degré de liberté (DDL) ......................................................................................... 9 1.5 Technique de génération des mouvements ...................................................................10 1.5.1 Par images clé ........................................................................................10 1.5.2 Animation procédurale ................................................................................11 1.5.3 Simulation physique ................................................................................12 1.5.4 Animation basée sur la capture de mouvement ......................................................................13 1.6 onclusion.................................................................................................16 III. Chapitre 2 : Capture de mouvements et Edition de mouvements ......................................................17 2.1 Introduction ......................................................................................18 2.2 Capture de mouvement ........................................................................19 2.2.1 Domaine d‟application .........................................................................19 2.2.2 Les systèmes de capture du mouvement ..................................................................20 2.2.2.1 La capture mécanique ...................................................................................20 2.2.2.2 La capture magnétique ...........................................................................22 2.2.2.3 Système optique ..................................................................23 2.2.3 Processus de capture du mouvement .............................................................25 2.2.4 Fichiers des mouvements capturés ................................................................27 2.2.4.1 Fichiers BVH (Biovision Hierarchical Data) ..........................................................27 a) Structure du fichier BVH ........................................................................27 b) La partie hiérarchique : .........................................................................28 c) La partie mouvement ...........................................................................29 2.3 Edition de mouvement ............................................................................30 2.3.1 Méthodes d‟édition de mouvement ............................................................30 a) Mélange de mouvements « Motion Blending » ...........................................................31 b) Spatio-temporelle «Space time Contraints » ...............................................................32 c) Adaptation de mouvements « Motion Retargeting » ...................................................33 d) Déformation cinématique « Motion warping »...........................................................34 e) Cinématique inverse «Inverse kinematics » ................................................................35 2.4 Conclusion............................................................................37 IV. Chapitre 3: Technique d‟édition de mouvement basée sur la cinématique inverse ...........................38 3.1 Introduction ........................................................................39 3.2 Cinématique directe .................................................................40 3.3 Cinématique inverse ..........................................................................40 3.4 Méthodes de résolutions de la cinématique inverse ...........................................41 3.4.1 Méthodes analytiques .................................................................................41 3.4.2 Méthodes itératives ...........................................................................42 a.1) Méthodes basées sur la Jacobienne ........................................................42 a.2) La Jacobienne transposée ................................................................43 a.3) La pseudo-inverse .................................................................................43 3.4.3 Méthode basée sur le gradient ..................................................................44 a.1) Descente de gradient .....................................................44 a.2) Méthode Monte-Carlo ....................................................................45 3.4.4 Méthode Descente de Coordonnées Cycliques CCD ..............................................................45 3.4.5 Méthode FABRIK (Forward And Backward Reaching Inverse Kinematics) ........................46 3.4.6 Bilan .....................................................................47 3.5 Conclusion..................................................................................48 V. Chapitre 4: Animation d‟un humanoïde virtuel par la méthode FABRIK ....................................49 4.1 Introduction ...............................................................50 4.2 Méthode FABRIK (Forward And Backward Reaching Inverse Kinematics) ................................51 a) Principe de fonctionnement ........................................................................51 b) Itération complète de FABRIK (exemple) .......................................................54 c) FABRIK avec contraintes .......................................................................................56 d) Contrainte sur la jointure .......................................................................................56 e) Algorithme pour les restrictions d‟orientation ............................................................57 f) Algorithmes pour les restrictions de rotation .....................................................58 4.3 Technique d‟animation d‟un humanoïde virtuel par FABRIK ........................................................62 4.3.1Module 1 : animation par capture des mouvements ................................................................64 a) Lecture le fichier BVH .......................................................................64 a.1) Structures des données .......................................................................64 b) Relier le squelette de BVH avec le squelette de l‟Humanoïde (mapping) ou Plaquage des mouvements .....66 c) Utilisation de la matrice BVH pour animer l‟humanoïde ....................................................67 4.3.2 Module 2 : utilisé la cinématique inverse afin d‟atteindre une cible (intégré la méthode FABRIK sur l‟humanoïde) 69 a) Modèle humanoïde.................................................69 a.1) Définition les jointures utilisées pour l‟animation : .............................................70 a.2) Les chaines et Les effecteurs de fin ..........................71 b) Edition de mouvement basée sur la cinématique inverse (FABRIK) ..................................72 b.1) Extraction des positions des jointures de l‟humanoïde : .................................................72 b.2) Appliquer FABRIK sur le corps de l‟humanoïde : .........................................................73 c) Intégration de l'algorithme FABRIK, pour le retour de l‟humanoïde à la pose de frame suivante ………………............75 4.4 Conclusion....................................................................76 VI. Chapitre 5 : Mise en oeuvre, résultats et bilan ............................................................77 5.1 Introduction .....................................................................78 5.2 Environnement de développement..................................................................................................78 5.2.1 Présentation de Microsoft VisualStudio 2010 Ultimate : .......................................................78 5.2.2 3DS MAX .................................................................79 5.2.3 Ogre 3D................................................................79 5.2.3.1 L'entité .................................................................80 5.2.3.2 Le SceneManager ...................................................................81 5.2.3.3 Ogre Exporter............................................................................81 5.2.4 Représentation de l'interface développée...................................................81 5.3 Utilisation d‟un mouvement capturé pour animer l‟humanoïde : ....................................................83 5.3.1 Mise en correspondance entre les jointures de fichier du mouvement et le personnage virtuel……………………………………….83 5.3.2 Résultats .........................................................84 5.3.2.1 Adaptation du mouvement de la marche ......................................................................84 5.3.2.2 Adaptation du mouvement de la course........................................................................85 5.3.2.3 Adaptation du mouvement de la boxe ..........................................................................85 5.3.2.4 Adaptation du mouvement de la boxe sur deux différents personnages virtuels .........86 5.4 Applique (intégré) FABRIK pour modifier le mouvement de base (édition). .................................88 5.4.1 Résultats ........................................................................88 5.4.1.1 Adaptation du mouvement de la marche pour atteint un objet .....................................88 5.5 Conclusion..............................................................................................93 Conclusion générale ....................................................................................94 Bibliographie .............................................................................97 |
| En ligne : | http://thesis.univ-biskra.dz/id/eprint/2612 |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut |
|---|---|---|---|
| TINF/90 | Mémoire de magister | bibliothèque sciences exactes | Consultable |
