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Objet

Le travail présenté ici s'inscrit dans le cadre du projet SAGA qui vise à développer un système d'animation en temps réel de personnages articulés. Ces personnages pourront évoluer dans une scène complexe tout en interagissant avec leur environnement ou d'autres personnages. Il s'agit plus particulièrement de spécifier un modèle réactif apte à contrôler des structures poly- articulées à partir de données sensorielles prélevées dans le milieu d'évolution.

Description

L'originalité de l'approche repose sur la réactivité et l'adaptation du système à l'environnement et ceci à deux niveaux. Le premier niveau de réactivité est matérialisé par un modèle de génération sensori-moteur [1] qui met en jeu des données de retour sensoriel dans un processus continu d'ajustement des paramètres d'état. Ce niveau de traitement s'appuie sur la théorie du contrôle en automatique et constitue le noyau générateur de base du système. Le second niveau de réactivité est un niveau de planification caractérisé par des programmes moteurs adaptatifs [2], capables de modifier la stratégie de contrôle en fonction des réactions de l'environnement. Ce dernier niveau prend en charge le choix de l'enchaînement des actions et les contraintes de synchronisation. Pour la spécification du contrôle, il est possible d'utiliser un langage réactif [3] qui traduit des programmes moteurs en automates d'états finis qui pilotent le noyau de génération du mouvement (Figure 1). Une méthode de spécification d'un mouvement a été proposée au regard du système précédemment évoqué. Elle précise les différentes compositions de mouvements admissibles en fonction des événements susceptibles de se produire. Ces compositions de mouvements conditionnent d'une part le degré de réalisme de la scène, d'autre part le niveau de réactivité du système articulé.

Résultats et perspectives

Cette étude a fait l'objet d'un travail de DEA poursuivi dans le cadre d'une thèse [3] et a été appliquée à la locomotion terrestre humaine. L'analyse qualitative du mouvement a pu être réalisée à partir de données issues d'enregistrements réels. Cette étude comparative fait émerger le caractère réaliste du mouvement obtenu (Figures 2, 3). Le modèle peut encore être affiné afin de permettre la <<paramétrisation>> des mouvements. Il s'agit alors d'identifier les événements qui influent sur le style d'un mouvement (passage d'une marche militaire à un mouvement plus <<détendu>> par exemple). Les aspects réactifs du modèle seront par la suite exploités à l'aide d'événements bien spécifiques (détection des collisions, consignes de l'utilisateur,...).

Références

[1] S. Gibet, P.F. Marteau : << A self-organized model for the control, planning and learning of nonlinear multi- dimensional systems using a sensory feedback >>. Journal of Applied Intelligence, 4,337-349, 1994.
[2] F. Julliard, S. Gibet : << Utilisation d'un langage réactif pour l'animation de personnages articulés>>. Journées de l'Association Française de l'Informatique Graphique, nov. 1996.
[3] F. Julliard : << Spécification d'un langage réactif pour l'animation de personnages articulés>>. Rapport de DEA d'Informatique, Université PARIS XI, sept. 1996.
[4] F. Cassez, O. Roux : << Compilation et vérification de programmes ELECTRE>>. Thèse de doctorat de l'université de Nantes, Laboratoire d'Automatique de Nantes, 1993.

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