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Participants : Guy André, Anne Bachy
Figure 2: SIGMA2: structure prototype pour
l'animation et la simulation
En se basant sur les modèles de simulation dynamique développés dans l'équipe, les travaux se focalisent sur l'extension indispensable: le contrôle. Plusieurs aspects sont considérés: l'algorithmique de base adaptée à chaque modèle, le contrôle interactif, la spécification de scénarios, enfin l'architecture de contrôle-commande, applicables soit dans le contexte de la simulation, soit dans le contexte de l'animation. La démarche générale consiste à transposer et à adapter certaines fonctions ainsi que des méthodes, issues de la robotique ou de l'automatique, dans le domaine de l'informatique graphique interactive. Une réflexion pluridisciplinaire, menée sur les similitudes et les spécificités entre deux domaines: la simulation robotique d'une part, et l'animation par ordinateur d'autre part, a permis de dégager des perspectives intéressantes.
À un premier niveau, l'objectif porte sur la notion de contrôleur, destiné à être associé à chaque entité géométrique. Les recherches se situent ici comme des extensions intéressantes par rapport aux techniques de contrôle (en particulier contrôle par contraintes) au niveau cinématique ou dynamique, étudiées précédemment. Nous cherchons à doter les entités de capacités sensorielles pour élaborer des fonctions de guidage adaptatif du mouvement. Nous nous intéressons particulièrement à la prise en compte de modèles d'interaction et de senseurs virtuels. L'objectif étant d'établir les fondements d'une structure de contrôle-commande en boucle fermée, pour la génération automatique de trajectoires dans un environnement complexe et/ou évolutif. Cette fonction de perception de l'environnement est fondamentale pour faire évoluer les techniques d'animation, jusqu'à présent purement graphiques et descriptives, vers l'animation d'entités dotées de véritables propriétés robotiques (évolution vers l'animation comportementale). Ces techniques trouvent un champ d'application intéressant dans l'animation automatisée de toutes sortes de mobiles (en particulier: des véhicules ou des systèmes biomécaniques tels que des personnages de type ``humanoïde'', que l'on rencontre fréquemment pour des scènes en image de synthèse).
À un deuxième niveau, nous avons engagé des activités autour la gestion de scène à travers un scenario. Les travaux ont porté sur les représentations appartenant au domaine de la simulation des systèmes à évènements discrets (statecharts, réseaux de Petri) considérées comme indispensables, en vue d'aborder la problématique du scenario: décomposition et séquencement des tâches-actions, génération de directives de gestion et de coordination à destination des entités, réceptivité événementielle, modes de spécification et interactivité. Une première représentation, s'appuyant sur des réseaux de Petri hiérarchisés et leurs extensions, a été étudiée. Les développements portent sur une gamme d'outils de base, en particulier un éditeur de scénario et un moteur d'exécution de RdP; ce dernier devant être utilisable à la fois au niveau global (celui de la gestion par scenario), au niveau des protocoles de communication, et enfin au niveau local de l'entité (pour exprimer sa réactivité).
Le système prototype SIGMA 2 constitue un environnement d'essai, mis en oeuvre sur Silicon Graphics; la version de base a fait l'objet de diverses extensions, de manière à être à la fois simple et complète, et ainsi servir à préfigurer les fonctionnalités d'un système générique d'animation-simulation.
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