Extension aux quadrupèdes d’un moteur d’animation 3D de personnages

Extension aux quadrupdes dun moteur danimation 3D de personnagesStage de Master 2 Recherche Imagerie, Vision, RobotiqueNicolas Chaverou

Sous la tutelle de Lionel Revretquipe EVASION-GRAVIR-IMAG1/19

IntroductionContexte :

Besoin danimer les animaux de manire raliste.

Capture de mouvements dlicate.

Keyframe fastidieux et peu flexible : adapt une morphologie de squelette adapt un environnement spcifique.

Keyframe peu rutilisable (mlange)

Contexte : MKM (Manageable Kinematic Motions), une librairie danimation de bipdes en temps-rel (SIAMES IRISA)

Mlange de mouvements

Adaptation lenvironnement

Indpendant de la morphologie

Introduction[Multon et al. 05]

IntroductionObjectif : MKMQuad, une librairie danimation de quadrupdes en temps-rel.

Proposer les mmes fonctionnalits pour les quadrupdes :

Mlange de mouvements

Adaptation lenvironnement

Indpendant de la morphologie

ProblmatiqueMthodes de MKM uniquement adaptes aux personnages bipdes.

Un quadrupde 2 x 2 bipdes ! [Cartmill et al. 02]

=> Adapter les mthodes existantes ou en trouver de nouvelles.

Plantat de lartSynchronisation

Le Contexte MKM

ContributionsSquelette gnrique de quadrupdesNouvelle approche de la synchronisation

Conclusion et Perspectives

tat de lartSynchronisationCorrespondances entre mouvementsUtilisation des frquences[Bruderlin et al. 95]Framespace interpolation[Guo et al. 94]

Transitions entre posturesMotion graphs[Kovar et al. 02][Ashraf et al. 01]


Le Contexte MKM



Le Contexte MKMPrsentation gnrale

OfflineTemps-rel

Le Contexte MKMPartie Traitement Squelette normalis[Kulpa et al. 05]

Le Contexte MKMPartie Traitement Squelette normalis : articulation intermdiaire[Kulpa et al. 05]

Le Contexte MKMPartie Traitement Ajout de contraintes[Menardais et al. 04]

Le Contexte MKMPartie Animation

Le Contexte MKMPartie Animation Synchronisation[Menardais et al. 04]

Le Contexte MKMPartie Animation SynchronisationSoit Si(k) le k-ime lment de laction Ai. Ai et Aj sont donc synchronises sur nk phases si :

Si le rsultat est diffrent de Err : OKSinon, on modifie le mouvement[Menardais et al. 04]


Le Contexte MKM



ContributionsReprsentation gnrique de quadrupdesMorphable model of Quadruped SkeletonsPetits Cauchemars Entre Amis (2006 - 192Kbps)[Revret et al. 05]

ContributionsSquelette gnrique de quadrupdes Diffrentes locomotions

Ncessit dun nouveau squelette gnrique

ContributionsSquelette gnrique de quadrupdes Encodage des articulations intermdiaires

ContributionsSquelette gnrique de quadrupdes Dcodage des articulations intermdiaires

ContributionsSquelette gnrique de quadrupdesVido

ContributionsSynchronisation Relation algbrique de MKM

Relation algbrique pour les bipdesMatrice 4x4, 2 cas derreurs


Relation algbrique pour les bipdesMatrice 4x4, 2 cas derreursRelation algbrique pour les quadrupdesMatrice 16x16


Relation algbrique pour les bipdesMatrice 4x4, 2 cas derreursRelation algbrique pour les quadrupdesMatrice 16x16, 110 cas derreurs

ContributionsSynchronisation Nouvelle approche

Relation algbrique de MKM non extensible

=> tude au niveau anatomique9 Allures [Howell 44]Reprsentation sous forme dautomates

ContributionsSynchronisation Nouvelle approcheReprsentation des allures sous forme dautomates

MarcheGalop

ContributionsSynchronisation tude de cas

ContributionsSynchronisation tude de cas[Favreau, in progress]

ContributionsSynchronisation tude de cas[Favreau, in progress]Marche

ContributionsSynchronisation tude de cas[Favreau, in progress]MarcheGalop

ContributionsSynchronisation tude de cas[Favreau, in progress]MarcheGalopTransition

ContributionsSynchronisation tude de cas[Favreau, in progress]

ContributionsSynchronisation tude de casMarcheGalop

ContributionsSynchronisation tude de casMarcheGalopappui unipodal

ContributionsSynchronisation tude de casTransitionMarcheGaloprunion des appuis

ContributionsSynchronisationGnralisationMarcheTrot

ContributionsSynchronisationGnralisation : trouver un chemin valideMarcheTrot

ContributionsSynchronisationGnralisation : trouver un chemin valideMarcheTrotPattePattePattePatte

ContributionsSynchronisationGnralisation : trouver un chemin valideE1 E2 = au moins un appui antrieurMarcheTrotPattePattePattePatte==--

ContributionsSynchronisationGnralisation : calculer les tats T1 et T2MarcheTrotPattePattePattePatteE1E2

ContributionsSynchronisationGnralisation : calculer les tats T1 et T2MarcheTrotPattePattePattePatteE1E2T1 = E1 E2T1

ContributionsSynchronisationGnralisation : calculer les tats T1 et T2MarcheTrotPattePattePattePatteE1E2T1 = E1 E2T2 = T1 + E2T1T2


Le Contexte MKM

ContributionsSquelette gnrique de quadrupdesUne nouvelle approche de la synchronisation


ConclusionsMKM => MKMQuad : Contributions

Adaptation du squelette gnriqueEncodage/Dcodage des pattes

Nouvelle approche de la synchronisationModle de gnration de transitions entre allures

PerspectivesGnration automatique dallures

Synthse de recherches :Travaux sur les allures : [Abourachid 03], [Maes 06]Corrlation avec le morphable quadruped. [Revret et al. 05]

=> Dfinitions de nouveaux animaux.

Merci de votre attention

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