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Thèse soutenue

Techniques de contrôle du mouvement pour l'animation

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Auteur / Autrice : Gabriel Hanotaux
Direction : Bernard Péroche
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences appliquées
Date : Soutenance en 1993
Etablissement(s) : Saint-Etienne en cotutelle avec Saint-Etienne, Ecole Nationale Supérieure des Mines

Résumé

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En animation tridimensionnelle, on distingue principalement deux grandes approches basées soit sur des modèles descriptifs, soit sur des modèles générateurs. Dans la première de ces approches, les possibilités de contrôle sur les trajectoires d'interpolation sont essentielles. Je décris une méthode offrant à l'utilisateur les mêmes possibilités d'interaction sur les trajectoires d'orientations que sur les positions. Le contrôle en temps réel des orientations est rendu possible par une paramétrisation à base de logarithmes et d'exponentielles de quaternions et par la notion de tangente sphérique. Une interface 3D de haut niveau gère les interactions avec l'utilisateur. La vitesse de déplacement le long des trajectoires est déterminée par une paramétrisation automatique reprenant des principes de mécanique élémentaire. Enfin, ces techniques sont appliquées à la modélisation interactive de cylindres généralisés. Les systèmes par paramètres-clés montrent vite leurs limitations dès qu'il s'agit d'animer de façon réaliste des objets complexes. Pour cela, les systèmes d'animation dits générateurs intégrant les lois de la mécanique ont été introduits. Dans la deuxième partie, je propose une approche alliant les possibilités de contrôle des systèmes descriptifs au réalisme des modèles générateurs. Le principe est de minimiser l'énergie au cours du mouvement. Les équations du mouvement pour des solides rigides articulés sont construites sous forme symbolique. L'étape de minimisation est réalisée par un algorithme de contrôle optimal, traitant les équations du mouvement sous leur forme continue