Controle du mouvement de systemes mecaniques en animation

Mechanical systems motion control for computer animation

• Auteur / Autrice : Christophe Lecerf
• Direction : Gérard Hégron
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Rennes 1

Résumé

L'animation de systemes mecaniques de corps rigides par modeles physiques se heurte au probleme de controle du mouvement. La problematique est alors de donner a l'animateur les moyens de transmettre son intention au systeme d'animation. Pour cela, plusieurs objectifs ont ete degages; permettre la realisation de techniques de controle complementaire, rendre possible une large gamme de niveaux de controle, proposer a l'utilisateur l'assistance du systeme d'animation. Nous avons propose un formalisme et un cadre general qui permettent la simulation realiste de mecanismes tres varies dans leur structure et leurs proprietes. Pour controler l'animation, une collaboration entre causes (dynamique) et effet (cinematique) du mouvement a ete developpee. Plus precisement, des techniques de robotique ont ete adaptees (controle pid et dynamique inverse). Des methodes specifiques a l'animation ont aussi ete developpees pour realiser des contraintes de controle. Enfin, le controle optimal est envisage pour permettre des specifications sur le mouvement, vues sous la forme d'un critere a minimiser. Par ailleurs, un mecanisme de transition de modeles a aussi ete etudie, pour permettre le traitement des discontinuites dans la scene. Du point de vue de l'utilisateur, le systeme propose deux modes: en-ligne, qui simule classiquement une boucle fermee, et hors-ligne, en raison des temps de calcul associes au controle optimal. L'assistance a l'utilisateur a ete developpee par le calcul de trajectoires naturelles et sur la coherence des specifications du controle