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Extension aux quadrupèdes d’un moteur d’animation 3D de personnages

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Extension aux quadrupèdes d’un moteur d’animation 3D de personnages

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  1. Extension aux quadrupèdes d’un moteur d’animation 3D de personnages Stage de Master 2 Recherche “Imagerie, Vision, Robotique” Nicolas Chaverou Sous la tutelle de Lionel Revéret Équipe EVASION-GRAVIR-IMAG 1/19

  2. Introduction • Contexte : • Besoin d’animer les animaux de manière réaliste. • Capture de mouvements délicate. • Keyframe fastidieux et peu flexible : • adapté à une morphologie de squelette • adapté à un environnement spécifique. • Keyframe peu réutilisable (mélange)

  3. Introduction • Contexte : MKM (Manageable Kinematic Motions), une librairie d’animation de bipèdes en temps-réel (SIAMES – IRISA) • Mélange de mouvements • Adaptation à l’environnement • Indépendant de la morphologie [Multon et al. 05]

  4. Introduction • Objectif : MKMQuad, une librairie d’animation de quadrupèdes en temps-réel. • Proposer les mêmes fonctionnalités pour les quadrupèdes : • Mélange de mouvements • Adaptation à l’environnement • Indépendant de la morphologie

  5. Problématique • Méthodes de MKM uniquement adaptées aux personnages bipèdes. • Un quadrupède ≠ 2 x 2 bipèdes ! [Cartmill et al. 02] • => Adapter les méthodes existantes ou en trouver de nouvelles.

  6. Plan • État de l’art • Synchronisation • Le Contexte MKM • Contributions • Squelette générique de quadrupèdes • Nouvelle approche de la synchronisation • Conclusion et Perspectives

  7. Plan • État de l’art • Synchronisation • Le Contexte MKM • Contributions • Squelette générique de quadrupèdes • Nouvelle approche de la synchronisation • Conclusion et Perspectives

  8. État de l’art • Synchronisation • Correspondances entre mouvements • Utilisation des fréquences • [Bruderlin et al. 95] • Framespace interpolation • [Guo et al. 94] • Transitions entre postures • Motion graphs • [Kovar et al. 02] • [Ashraf et al. 01]

  9. Plan • État de l’art • Synchronisation • Le Contexte MKM • Contributions • Squelette générique de quadrupèdes • Nouvelle approche de la synchronisation • Conclusion et Perspectives

  10. Le Contexte MKM • Présentation générale Offline Temps-réel

  11. Le Contexte MKM • Partie Traitement • Squelette normalisé [Kulpa et al. 05]

  12. Le Contexte MKM • Partie Traitement • Squelette normalisé : articulation intermédiaire [Kulpa et al. 05]

  13. Le Contexte MKM • Partie Traitement • Squelette normalisé : articulation intermédiaire [Kulpa et al. 05]

  14. Le Contexte MKM • Partie Traitement • Squelette normalisé : articulation intermédiaire [Kulpa et al. 05]

  15. Le Contexte MKM • Partie Traitement • Squelette normalisé : articulation intermédiaire [Kulpa et al. 05]

  16. Le Contexte MKM • Partie Traitement • Squelette normalisé : articulation intermédiaire [Kulpa et al. 05]

  17. Le Contexte MKM • Partie Traitement • Ajout de contraintes [Menardais et al. 04]

  18. Le Contexte MKM • Partie Animation

  19. Le Contexte MKM • Partie Animation

  20. Le Contexte MKM • Partie Animation

  21. Le Contexte MKM • Partie Animation

  22. Le Contexte MKM • Partie Animation

  23. Le Contexte MKM • Partie Animation

  24. Le Contexte MKM • Partie Animation

  25. Le Contexte MKM • Partie Animation

  26. Le Contexte MKM • Partie Animation

  27. Le Contexte MKM • Partie Animation • Synchronisation [Menardais et al. 04]

  28. Le Contexte MKM • Partie Animation • Synchronisation [Menardais et al. 04]

  29. Le Contexte MKM • Partie Animation • Synchronisation Soit Si(k) le k-ième élément de l’action Ai. Ai et Aj sont donc synchronisées sur nk phases si : • Si le résultat est différent de Err : OK • Sinon, on modifie le mouvement [Menardais et al. 04]

  30. Plan • État de l’art • Synchronisation • Le Contexte MKM • Contributions • Squelette générique de quadrupèdes • Nouvelle approche de la synchronisation • Conclusion et Perspectives

  31. Contributions • Représentation générique de quadrupèdes • Morphable model of Quadruped Skeletons Petits Cauchemars Entre Amis (2006 - 192Kbps) [Revéret et al. 05]

  32. Contributions • Squelette générique de quadrupèdes • Différentes locomotions • Nécessité d’un nouveau squelette générique

  33. Contributions • Squelette générique de quadrupèdes • Encodage des articulations intermédiaires

  34. Contributions • Squelette générique de quadrupèdes • Décodage des articulations intermédiaires

  35. Contributions • Squelette générique de quadrupèdes • Décodage des articulations intermédiaires

  36. Contributions • Squelette générique de quadrupèdes • Décodage des articulations intermédiaires

  37. Contributions • Squelette générique de quadrupèdes • Décodage des articulations intermédiaires

  38. Contributions • Squelette générique de quadrupèdes • Décodage des articulations intermédiaires

  39. Contributions • Squelette générique de quadrupèdes • Décodage des articulations intermédiaires

  40. Contributions • Squelette générique de quadrupèdes • Décodage des articulations intermédiaires

  41. Contributions • Squelette générique de quadrupèdes • Décodage des articulations intermédiaires

  42. Contributions • Squelette générique de quadrupèdes • Décodage des articulations intermédiaires

  43. Contributions • Squelette générique de quadrupèdes • Vidéo

  44. Contributions • Synchronisation • Relation algébrique de MKM Relation algébrique pour les bipèdes Matrice 4x4, 2 cas d’erreurs

  45. Contributions • Synchronisation • Relation algébrique de MKM Relation algébrique pour les bipèdes Matrice 4x4, 2 cas d’erreurs

  46. Contributions • Synchronisation • Relation algébrique de MKM Relation algébrique pour les bipèdes Matrice 4x4, 2 cas d’erreurs Relation algébrique pour les quadrupèdes Matrice 16x16

  47. Contributions • Synchronisation • Relation algébrique de MKM Relation algébrique pour les bipèdes Matrice 4x4, 2 cas d’erreurs Relation algébrique pour les quadrupèdes Matrice 16x16, 110 cas d’erreurs

  48. Contributions • Synchronisation • Nouvelle approche • Relation algébrique de MKM non extensible • => Étude au niveau anatomique • 9 Allures [Howell 44] • Représentation sous forme d’automates

  49. Contributions • Synchronisation • Nouvelle approche • Représentation des allures sous forme d’automates Galop Marche

  50. Contributions • Synchronisation • Étude de cas