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Extension aux quadrupèdes d’un moteur d’animation 3D de personnages. Stage de Master 2 Recherche “Imagerie, Vision, Robotique” Nicolas Chaverou Sous la tutelle de Lionel Revéret Équipe EVASION-GRAVIR-IMAG. 1/19. Introduction. Contexte : Besoin d’animer les animaux de manière réaliste. - PowerPoint PPT Presentation
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Extension aux quadrupèdes d’un moteur d’animation 3D de personnages
Stage de Master 2 Recherche “Imagerie, Vision, Robotique”
Nicolas Chaverou
Sous la tutelle de Lionel Revéret
Équipe EVASION-GRAVIR-IMAG
1/19
Introduction Contexte :
Besoin d’animer les animaux de manière réaliste.
Capture de mouvements délicate.
Keyframe fastidieux et peu flexible : adapté à une morphologie de squelette adapté à un environnement spécifique.
Keyframe peu réutilisable (mélange)
Contexte : MKM (Manageable Kinematic Motions), une librairie d’animation de bipèdes en temps-réel (SIAMES – IRISA)
Mélange de mouvements
Adaptation à l’environnement
Indépendant de la morphologie
Introduction
[Multon et al. 05]
Introduction
Objectif : MKMQuad, une librairie d’animation de quadrupèdes en temps-réel.
Proposer les mêmes fonctionnalités pour les quadrupèdes :
Mélange de mouvements
Adaptation à l’environnement
Indépendant de la morphologie
Problématique
Méthodes de MKM uniquement adaptées aux personnages bipèdes.
Un quadrupède ≠ 2 x 2 bipèdes ! [Cartmill et al. 02]
=> Adapter les méthodes existantes ou en trouver de nouvelles.
Plan
État de l’art Synchronisation
Le Contexte MKM
Contributions Squelette générique de quadrupèdes Nouvelle approche de la synchronisation
Conclusion et Perspectives
Plan
État de l’art Synchronisation
Le Contexte MKM
Contributions Squelette générique de quadrupèdes Nouvelle approche de la synchronisation
Conclusion et Perspectives
État de l’art
SynchronisationCorrespondances entre mouvements
Utilisation des fréquences [Bruderlin et al. 95]
Framespace interpolation [Guo et al. 94]
Transitions entre postures Motion graphs
[Kovar et al. 02] [Ashraf et al. 01]
Plan
État de l’art Synchronisation
Le Contexte MKM
Contributions Squelette générique de quadrupèdes Nouvelle approche de la synchronisation
Conclusion et Perspectives
Le Contexte MKM
Présentation générale
Offline Temps-réel
Le Contexte MKM
Partie Traitement Squelette normalisé
[Kulpa et al. 05]
Le Contexte MKM
Partie Traitement Squelette normalisé : articulation intermédiaire
[Kulpa et al. 05]
Le Contexte MKM
Partie Traitement Squelette normalisé : articulation intermédiaire
[Kulpa et al. 05]
Le Contexte MKM
Partie Traitement Squelette normalisé : articulation intermédiaire
[Kulpa et al. 05]
Le Contexte MKM
Partie Traitement Squelette normalisé : articulation intermédiaire
[Kulpa et al. 05]
Le Contexte MKM
Partie Traitement Squelette normalisé : articulation intermédiaire
[Kulpa et al. 05]
Le Contexte MKM
Partie Traitement Ajout de contraintes
[Menardais et al. 04]
Le Contexte MKM
Partie Animation
Le Contexte MKM
Partie Animation
Le Contexte MKM
Partie Animation
Le Contexte MKM
Partie Animation
Le Contexte MKM
Partie Animation
Le Contexte MKM
Partie Animation
Le Contexte MKM
Partie Animation
Le Contexte MKM
Partie Animation
Le Contexte MKM
Partie Animation
Le Contexte MKM
Partie Animation Synchronisation
[Menardais et al. 04]
Le Contexte MKM
Partie Animation Synchronisation
[Menardais et al. 04]
Le Contexte MKM
Partie Animation Synchronisation
Soit Si(k) le k-ième élément de l’action Ai. Ai et Aj sont donc synchronisées sur nk phases si :
Si le résultat est différent de Err : OK Sinon, on modifie le mouvement
[Menardais et al. 04]
Plan
État de l’art Synchronisation
Le Contexte MKM
Contributions Squelette générique de quadrupèdes Nouvelle approche de la synchronisation
Conclusion et Perspectives
Contributions
Représentation générique de quadrupèdesMorphable model of Quadruped Skeletons
Petits Cauchemars Entre Amis (2006 - 192Kbps)
[Revéret et al. 05]
Contributions
Squelette générique de quadrupèdes Différentes locomotions
Nécessité d’un nouveau squelette générique
Contributions
Squelette générique de quadrupèdes Encodage des articulations intermédiaires
Contributions
Squelette générique de quadrupèdes Décodage des articulations intermédiaires
Contributions
Squelette générique de quadrupèdes Décodage des articulations intermédiaires
Contributions
Squelette générique de quadrupèdes Décodage des articulations intermédiaires
Contributions
Squelette générique de quadrupèdes Décodage des articulations intermédiaires
Contributions
Squelette générique de quadrupèdes Décodage des articulations intermédiaires
Contributions
Squelette générique de quadrupèdes Décodage des articulations intermédiaires
Contributions
Squelette générique de quadrupèdes Décodage des articulations intermédiaires
Contributions
Squelette générique de quadrupèdes Décodage des articulations intermédiaires
Contributions
Squelette générique de quadrupèdes Décodage des articulations intermédiaires
Contributions
Squelette générique de quadrupèdesVidéo
Contributions
Synchronisation Relation algébrique de MKM
Relation algébrique pour les bipèdesMatrice 4x4, 2 cas d’erreurs
Contributions
Synchronisation Relation algébrique de MKM
Relation algébrique pour les bipèdesMatrice 4x4, 2 cas d’erreurs
Contributions
Synchronisation Relation algébrique de MKM
Relation algébrique pour les bipèdesMatrice 4x4, 2 cas d’erreurs
Relation algébrique pour les quadrupèdesMatrice 16x16
Contributions
Synchronisation Relation algébrique de MKM
Relation algébrique pour les bipèdesMatrice 4x4, 2 cas d’erreurs
Relation algébrique pour les quadrupèdesMatrice 16x16, 110 cas d’erreurs
Contributions
Synchronisation Nouvelle approche
Relation algébrique de MKM non extensible
=> Étude au niveau anatomique 9 Allures [Howell 44]
Représentation sous forme d’automates
Contributions
Synchronisation Nouvelle approche
Représentation des allures sous forme d’automates
Marche Galop
Contributions
Synchronisation Étude de cas
Contributions
Synchronisation Étude de cas
[Favreau, in progress]
Contributions
Synchronisation Étude de cas
[Favreau, in progress]
Marche
Contributions
Synchronisation Étude de cas
[Favreau, in progress]
Marche
Galop
Contributions
Synchronisation Étude de cas
[Favreau, in progress]
Marche
GalopTransition
Contributions
Synchronisation Étude de cas
[Favreau, in progress]
Contributions
Synchronisation Étude de cas
Marche Galop
Contributions
Synchronisation Étude de cas
Marche Galop
appui unipodal
Contributions
Synchronisation Étude de cas
Transition
Marche Galop
réunion des appuis
Contributions
SynchronisationGénéralisation
Marche Trot
Contributions
SynchronisationGénéralisation
Marche Trot
Contributions
SynchronisationGénéralisation : trouver un chemin valide
Marche Trot
Contributions
SynchronisationGénéralisation : trouver un chemin valide
Marche Trot
Patte Patte
Pa
tte
Pa
tte
Contributions
SynchronisationGénéralisation : trouver un chemin valide
E1 – E2 = au moins un appui antérieur
Marche Trot
Patte Patte
Pa
tte
Pa
tte
=
=
-
-
Contributions
SynchronisationGénéralisation : trouver un chemin valide
E1 – E2 = au moins un appui antérieur
Marche Trot
Patte Patte
Pa
tte
Pa
tte
=
=
-
-
Contributions
SynchronisationGénéralisation : calculer les états T1 et T2
Marche Trot
Patte Patte
Pa
tte
Pa
tte
E1
E2
Contributions
SynchronisationGénéralisation : calculer les états T1 et T2
Marche Trot
Patte Patte
Pa
tte
Pa
tte
E1
E2
T1 = E1 – E2
T1
Contributions
SynchronisationGénéralisation : calculer les états T1 et T2
Marche Trot
Patte Patte
Pa
tte
Pa
tte
E1
E2
T1 = E1 – E2T2 = T1 + E2
T1
T2
Plan
État de l’art Synchronisation
Le Contexte MKM
Contributions Squelette générique de quadrupèdes Une nouvelle approche de la synchronisation
Conclusion et Perspectives
Conclusions
MKM => MKMQuad : Contributions
Adaptation du squelette générique Encodage/Décodage des pattes
Nouvelle approche de la synchronisation Modèle de génération de transitions entre allures
Perspectives
Génération automatique d’allures
Synthèse de recherches : Travaux sur les allures : [Abourachid 03], [Maes 06]
Corrélation avec le morphable quadruped. [Revéret et al. 05]
=> Définitions de nouveaux animaux.
Merci de votre attention
