Definition and realisation of modeling methods and motion computation algorithms for virtual humans

Définition et réalisation d'outils de modélisation et de calcul de mouvement pour des humanoides virtuels

Nicolas Pronost (1)

1 SAARA - Simulation, Analyse et Animation pour la Réalité Augmentée

Understanding and animating human motions are closely related to approaches of analysis ans synthesis. These approaches raise crucial problems in many scientific fields such as biomechanics, anthropology and animation. Obtaining realistic animated motions is a highly delicate and complex issue when evaluated by the trained human eye. We study and realize in this thesis a complete and coherent chain of analysis and synthesis of human locomotions which certifies the respect of motion realism criteria. This chain is made up of a method of kinematical adaptation, of a dynamics process of validation of this method and of a method of forward dynamics synthesis. We propose for each of these three parts, methods of human modeling, methods of motion modeling and methods of motion computation. We focus our work on methods of normalisation and manipulation of a database of motions.

Comprendre et animer des mouvements humains sont intimement liés aux approches d'analyse et de synthèse. Ces approches soulèvent des problèmes fondamentaux dans de nombreux domaines scientifiques tels que la biomécanique, l'anthropologie et l'animation. Obtenir des mouvements animés réalistes est un point hautement délicat et complexe face à la perception exercée d'un observateur. Nous étudions et réalisons donc une chaîne complète et cohérente d'analyse et de synthèses de locomotions humaines qui certifie le respect de critères de réalisme du mouvement. Cette chaîne est composée d'une méthode d'adaptation cinématique, d'un procédé de validation dynamique de cette méthode et d'une méthode de synthèse en dynamique directe. Nous proposons dans chacune de ces trois parties, des méthodes de modélisation de l'humain, des méthodes de modélisation du mouvement et des méthodes de calculs du mouvement. Nous orientons ces travaux sur des méthodes d'adimensionnement et de manipulation d'une base de données de mouvements.

Mots clés: Motion analysis and synthesis; Kinematical adaptation; Inverse and forward dynamics; Human and motion modeling

Mots clés: Analyse et synthèse de mouvement; Adaptation cinématique; Dynamique inverse et directe; Modélisation de l'humain et du mouvement

Domaines: Modélisation et simulation

Nicolas Pronost. Définition et réalisation d'outils de modélisation et de calcul de mouvement pour des humanoides virtuels. Modélisation et simulation. Université Rennes 1, 2006. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-03542872⟩