Participants : Jean-Luc Nougaret, Bruno Arnaldi
Figure: Contrôle de la locomotion synthétique.
Illustration d'une technique de modulation d'impulsions : le
cycle de pagayage est adapté en temps-réel pour compenser le
courant et respecter la consigne de vitesse requise par
l'utilisateur.
La locomotion synthétique a été le thème principal de nos recherches en matière de contrôle du mouvement. L'idée est de proposer un générateur de cycle dynamique (modèle mécanique et contrôle optimal), capable de produire des mouvements plus réalistes et moins marqués de l'empreinte robotique que ceux habituellement générés par les modèles cinématiques. À cet effet, nous avons proposé de modéliser les forces propulsives mises en jeu dans la locomotion, par un train d'impulsions modulé en phase, en fréquence et en amplitude. Cette modulation est adaptée en temps-réel par des asservissements dont le rôle est de guider le personnage synthétique dans la direction souhaitée, avec une vitesse spécifiée. Ce concept de modulation temps-réel du cycle poursuit donc nos travaux antérieurs sur la locomotion synthétique: l'année précédente, le cycle de locomotion était modulé dans le domaine spectral (optimisation des paramètres de fréquence, de phase et d'amplitude, d'un réseau d'ondelettes).
Nos travaux actuels portent sur la définition de modèles génériques clé-en-main, directement utilisables par un animateur (fournis sous forme de modules logiciels encapsulés objet). Ces modèles proposent une ossature pour le modèle cinématique, qu'un animateur peut alors habiller afin de le personnaliser. Ces modèles intègrent également un générateur de cycle temps-réel, lui-aussi paramétrable et capable de propulser la créature synthétique sur une consigne de vitesse. Les applications visées sont celles de l'animation interactive, dans lesquelles les personnages animés doivent réagir en temps-réel, en fonction des commandes de l'utilisateur, ou des actions spécifiées par les modules comportementaux (modules logiciels cherchant à émuler le comportement et l'intelligence des acteurs virtuels). Dans ce cadre, un contrat de coopération vient d'être signé avec une société Canadienne, Alias/Wavefront, filiale de Silicon Graphics.
Parallèlement nous travaillons en collaboration avec l'Ecole des Mines de Nantes sur le projet européen Esprit-Bra CHARM. L'objectif est de définir un modèle mécanique de bras humain, capable d'exécuter des mouvements réalistes. À ce titre, nous avons utilisé le simulateur mécanique de l'équipe pour générer les équations du mouvement du bras, en prenant en compte les contraintes cinématiques imposées par les articulations complexes de l'épaule. Nous cherchons également à proposer des structures de contrôle du bras, capables d'émuler, sur le plan fonctionnel, les mécanismes neurophysiologiques mis en jeu dans la génération du mouvement.