| Titre : | Edition interactive de mouvement pour le placement des caméras |
| Auteurs : | Ahlem BENTRAH, Auteur ; Mohamed Chaouki Babahenini, Directeur de thèse |
| Type de document : | Thése doctorat |
| Editeur : | Biskra [Algérie] : Faculté des Sciences Exactes et des Sciences de la Nature et de la Vie, Université Mohamed Khider, 2015 |
| ISBN/ISSN/EAN : | TINF/85 |
| Format : | 1 vol. (140 p.) / ill. / 29 cm |
| Langues: | Français |
| Résumé : |
La simulation des mouvements humain est important dans de nombreuses applications,tel que le cinéma, la médecine, les jeux vidéo, le sport...etc. Les méthodes de capture de mouvement sont devenue très intéressantes pour générer des mouvements, au lieu de les produire à la main, l’idée sert à reproduire le mouvement d’un acteur réel. Cependant, ces mouvements capturés généralement ont des besoins spécifiques. Ainsi, la modification et la réutilisation de mouvement pour d’autres personnages est devenue un des domaines de recherche en plein développement, qui se connue sous le nom d’édition de mouvement.Grâce à cet développement, nous comptons d’exploiter ce domaine pour le positionnement optimal des caméras dans les systèmes optiques de capture des mouvements.Le but de cette thèse est de fournir aux utilisateurs un outil interactif pour les aider à modifier facilement et rapidement des mouvement préexistante. Dans un premier temps, nous présentons notre méthode de cinématique inverse utilisée pour appliquer des contraintes cinématiques à chaque frame, elle propose une solution au problème de conflits entre les tâches imultanées et évite les collisions entre les jointures de la posture finale et les objets de l’environnement.Nous proposons ensuite un système de modification interactive des mouvements à base de la méthode de la cinématique inverse proposée permettant à modifier et adapter un mouvement à d’autres personnages d’une manière facile et rapide. Pour la modification des mouvement, le système permet au utilisateurs de définir des contraintes d’une façon interactive et éditer le mouvement initial pour obtenir d’autre mouvement. Pour l’adaptation de mouvement, il permet au utilisateur d’appliquer des mouvements sur différents personnages qui n’ont ni la même géométrie ni la même topologie. |
| Sommaire : |
Introduction générale 1 1. Cadre de la thèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2. Problématique de la thèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3. Contributions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 4. Organisation de la thèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1 Édition de mouvement 9 1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.2 Représentation des personnages virtuels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.2.1 Représentation squelettique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.2.2 Représentation physique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.3 Édition de mouvement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.4 Caractéristiques des mouvements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.5 Représentation du mouvement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.5.1 Images clés ou postures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.5.2 Segments ou primitives de mouvement . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.5.3 Représentations à dimension réduite . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.5.4 Données annotées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.6 Représentation des rotations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 1.6.1 Rotations d’Euler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 1.6.2 Matrice de rotation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1.6.3 Quaternion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 1.7 Méthodes d’édition de mouvement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1.7.1 Modification de mouvement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 1.7.2 Combinaison de mouvements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 1.8 Bilan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 1.9 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 2 Cinématique Inverse 35 2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 2.2 Vocabulaires de la cinématique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 2.2.1 Chaine cinématique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 2.2.2 Degré de liberté . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 2.3 Cinématique directe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 2.4 Cinématique inverse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 2.5 Problèmes de la cinématique inverse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 2.5.1 Traitement de multiples contraintes et résolution de problème de conflit . . . . . . . . 41 2.5.2 Traitement de Problème de sous contraintes et de sur contraintes . 43 2.5.3 Limites angulaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 2.5.4 Obstacles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 2.6 Techniques de la cinématique inverse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 2.6.1 Méthode analytique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 2.6.2 Méthodes à base d’optimisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 2.6.3 Méthodes à base d’heuristiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 2.7 Bilan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 2.8 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 3 PIKOV : Cinématique inverse avec évitement d’obstacles et multiples contraintes avec priorité 58 3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 3.2 Problématique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 3.3 PIKOV : Priority Inverse Kinematic with Obstacle Avoidance . . . . . . . 59 3.3.1 Évitement d’obstacles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 3.3.2 Multiples tâches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 3.3.3 Limites angulaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 3.4 Résultats et comparaison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 3.4.1 Comparaison avec FABRIK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 3.4.2 Comparaison avec PIK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 3.5 Conclusion et discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 4 PIKOV pour la Modification de trajectoire 72 4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 4.2 Aperçu général du système d’édition des mouvements . . . . . . . . . . . 73 4.2.1 Adaptation du mouvement à une autre morphologie . . . . . . . . 73 4.2.2 Modification de trajectoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 4.3 Modification de trajectoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 4.3.1 Interactivité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 4.3.2 Synergies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 4.4 État de l’art sur les méthodes interactive d’édition de mouvement . . . . 75 4.5 Proposition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 4.6 Aperçu de la méthode proposée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 4.7 Contraintes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 4.7.1 Contraintes des images clés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 4.7.2 Contraintes de trajectoire clé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 4.8 Ajustement utilisant la cinématique inverse PIKOV . . . . . . . . . . . . . 83 4.8.1 Modèle du personnage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 4.8.2 Ajustement du corps du personnage . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 4.9 Continuité des résultats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 4.10 Résultats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 4.11 Comparaison avec d’autres méthodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 4.12 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 5 Adaptation des mouvements à une autre morphologie utilisant PIKOV 98 5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 5.2 Adaptation d’un mouvement à une autre morphologie . . . . . . . . . . . . 98 5.3 Bilan et proposition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 5.4 Aperçu du système . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 5.5 Adaptation des mouvements utilisant la cinématique inverse . . . . . . . . 104 5.5.1 Structure du fichier de mouvement . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 5.5.2 Mise en correspondance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 5.5.3 Adaptation du tronc et du cou . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 5.5.4 Adaptation de la racine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 5.5.5 Adaptation des jointures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 5.6 Résultats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 5.6.1 Adaptation de la racine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 5.6.2 Respect des contraintes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 5.7 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 Conclusion générale 117 Annexe : Architecture logicielle du système proposé 120 1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 2 Étape de création de l’outil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 3 Architecture globale du système proposé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 3.1 Moyens logiciels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 3.2 Création et positionnement des caméras . . . . . . . . . . . . . . . 122 3.3 Marqueurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 3.4 Mouvement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 3.5 Création de la Base de mouvement . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 4 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130 Bibliographie 131 |
| En ligne : | http://thesis.univ-biskra.dz/id/eprint/2316 |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut |
|---|---|---|---|
| TINF/85 | Théses de doctorat | bibliothèque sciences exactes | Consultable |
