Représentation symbolique de la commande gestuelle pour l'animation du bras et de la main

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T. Lebourque, S. Gibet

Figure

Objet

L'objet de cette recherche s'inscrit dans le contexte de l'animation en temps réel de personnages articulés (projet SAGA). En particulier, un système de commande de haut niveau est spécifié pour contrôler l'animation des bras et des mains d'un personnage virtuel.

Description

La commande gestuelle est spécifiée à partir d'un langage comportant des instructions et des données qualitatives qui sont ensuite traduites en données quantitatives allant piloter directement le système de génération. En ce sens, nous parlerons de description qualitative [1] de la commande.

Le geste est décomposé en trois sous-tâches parallèles qui correspondent respectivement au mouvement du bras, à l'orientation de la main (les directions vers lesquelles pointent la paume et la main elle-même) et à la configuration de la main (sa forme). La commande permet de composer ces sous-tâches pour obtenir le geste désiré.

La description des mouvements fait intervenir un ensemble de symboles correspondant à des primitives gestuelles telles que le pointage, la ligne droite ou les courbes. Ces primitives ont été déterminées par une étude du dictionnaire de la Langue des Signes Française (LSF) de Bill Moody [2]. Elles sont paramétrées par des positions dans l'espace qui permettent de définir complètement le mouvement. L'orientation de la main est décrite à l'aide d'un ensemble de directions prédéfinies. La configuration de la main est donnée à l'aide d'un ensemble de descripteurs permettant de définir la forme globale de la main ainsi que la forme de chaque doigt. Un exemple de commande gestuelle est donné figure 2.

Les positions et les directions citées ci-dessus ont été élaborées sur la base d'une <<discrétisation>> de l'espace autour de l'agent qui produit le geste (le signeur). Six symboles de base (gauche, droite, haut, bas, devant, arrière) ont été définis. Ces symboles, combinés entre eux (par exemple haut-gauche-devant) permettent de décrire différentes directions clés partant du centre de gravité du signeur. En ajoutant une information de distance, on peut alors définir des positions dans l'espace. Trois distances ont été retenues (proche, normale, éloignée) qui sont inclues dans l'espace d'atteignabilité du signeur. Enfin, lorsqu'il y a contact avec le corps, la position correspondante est décrite à l'aide de symboles associés à des références corporelles. L'ensemble des symboles a été choisi dans un souci d'économie de représentation et de façon à couvrir un large spectre de gestes de la LSF.

Les gestes sont décrits en utilisant une décomposition hiérarchique (figure 1) de la commande gestuelle, qui permet de combiner des symboles définissant les mouvements du bras, la forme de la main et son orientation. Des opérateurs de séquencement, de parallélisme et de synchronisation définissent l'ordonnancement des actions à effectuer. Ils permettent de décrire le déroulement des actions les unes par rapport aux autres, ou de synchroniser les actions d'un bras (et de sa main) par rapport à celles de l'autre bras (et de sa main).

Résultats et perspectives

Ce travail fait partie d'un travail de thèse en cours d'achèvement. Un modèle de contrôle et d'animation d'un système bras-main articulés a été développé. Un traducteur permet de passer des commandes symboliques aux données quantitatives permettant de piloter le modèle.

Références
[1] Daniel Hernández.
<<Qualitative representation of spatial knowledge>>, volume 80 of Lecture Notes in Artificial Intelligence.
Springer-Verlag, 1994
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[2] Bill Moody.
<<La langue des signes. Dictionnaire bilingue élémentaire>>, volume 1.
Ellipses, 1983
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