Locomotion procédurale de créatures à n-pattes dans des environnements complexes et dynamiques : vers des applications en temps réels

Procedural locomotion of multi-legged characters in complex dynamic environments : real-time applications

• Auteur / Autrice : Ahmad Abdul Karim
• Direction : Saïda Bouakaz, Alexandre Meyer
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 17/12/2012
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale en Informatique et Mathématiques de Lyon (2009-....)
• Partenaire(s) de recherche : Entreprise : Spir Ops (Paris)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LIRIS
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Dominique Faudot, Serge Miguet, Axel Buendia
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : François Faure, Jean-Pierre Jessel

Mots clés

Mots clés contrôlés

Réalité virtuelle

Locomotion

Simulation par ordinateur

Simulation, Méthodes de

Mots clés libres

Locomotion

Animation procédurale

Créatures à n-pattes

Environnement dynamique complexe

Temps réel

Locomotion

Procedural animation

Multi-Legged characters

Complex dynamic environment

Real-time

Résumé

Les créatures à n-pattes, comme les quadrupèdes, les arachnides ou les reptiles, sont une partie essentielle de n’importe quelle simulation et ils participent à rendre les mondes virtuels plus crédibles et réalistes. Ces créatures à n-pattes doivent être capables de se déplacer librement vers les points d’intérêt de façon réaliste, afin d’offrir une meilleure expérience immersive aux utilisateurs. Ces animations de locomotion sont complexes en raison d’une grande variété de morphologies et de modes de déplacement. Il convient d’ajouter à cette problématique la complexité des environnements où ils naviguent. Un autre défi lors de la modélisation de tels mouvements vient de la difficulté à obtenir des données sources. Dans cette thèse nous présentons un système capable de générer de manière procédurale des animations de locomotion pour des dizaines de créatures à n-pattes, en temps réel, sans aucune donnée de mouvement préexistante. Notre système est générique et contrôlable. Il est capable d’animer des morphologies différentes, tout en adaptant les animations générées à un environnement dynamique complexe, en temps réel, ce qui donne une grande liberté de déplacement aux créatures à n-pattes simulées. De plus, notre système permet à l’utilisateur de contrôler totalement l’animation produite et donc le style de locomotion

Multi-legged characters like quadrupeds, arachnids, reptiles, etc. are an essential part of any simulation and they greatly participate in making virtual worlds more life-like. These multi-legged characters should be capable of moving freely and in a believable way in order to convey a better immersive experience for the users. But these locomotion animations are quite rich due to the complexity of the navigated environments and the variety of the animated morphologies, gaits, body sizes and proportions, etc. Another challenge when modeling such animations arises from the lack of motion data inherent to either the difficulty to obtain them or the impossibility to capture them.This thesis addresses these challenges by presenting a system capable of procedurally generating locomotion animations fordozens of multi-legged characters in real-time and without anymotion data. Our system is quite generic thanks to the chosen Procedural-Based techniques and it is capable of animating different multi-legged morphologies. On top of that, the simulated characters have more freedom while moving, as we adapt the generated animations to the dynamic complex environments in real-time. Themain focus is plausible movements that are, at the same time,believable and fully controllable. This controllability is one of the forces of our system as it gives the user the possibility to control all aspects of the generated animation thus producing the needed style of locomotion