Système de capteurs et Logiciel d'Animation permettant L'Observation du Mouvement d'un skieur freestyle – SLALOM

/Nom : SLALOM.

/Titre : Système de capteurs et Logiciel d'Animation permettant L'Observation du Mouvement d'un skieur freestyle.

/Partenaires : Artcoder, CEA/Leti, INRIA Rhône Alpes, CS Systèmes d?Information, Skis Rossignol SA.

/Contexte et objectifs du projet:
la capture du mouvement humain occupe une place importante dans les domaines du jeu vidéo, des films d?animation ou dans l?analyse des gestes sportifs. Les méthodes traditionnellement utilisées (caméras, champ magnétique artificiel) sont très lourdes et coûteuses. Un premier enjeu de SLALOM est de capturer un mouvement humain dynamique à l?aide d?un ensemble de micro-centrales inertielles disposées sur le corps. SLALOM reposera donc sur l?utilisation de capteurs bas coût développés au Leti associés à un modèle biomécanique de l?INRIA (ces capteurs utilisent des accéléromètres et des micromagnétomètres, d?où leur originalité par rapport à des solutions avec microgyromètres). Par sa facilité de mise en oeuvre, cette technique ouvre des perspectives d?application intéressantes. En particulier, un besoin exprimé par Rossignol serait de restituer le mouvement Freestyler évoluant dans un espace aménagé (snowpark ).
SLALOM a pour second objectif de réaliser un contenu logiciel exploitant cette technologie de capture de mouvements bas-coût et répondant aux besoins de Rossignol. Nous travaillerons sur un moteur d?animation 3D adapté à cette technologie et nous développerons un contenu innovant qui exploite les capacités de temps réel et d?autonomie offertes par ce système. Ces travaux de recherche seront traités par CS et Artcoder.

/Type de projet : exploratoire.

/Thématique : réalité virtuelle, interface homme machine et simulation.

/Mots clés :
3.11 - Capture et restitution du mouvement, interfaces haptiques, immersion sensorielle.
3.19 - Univers virtuels hyperréalistes, Modèles physiques.
3.21 - Gameplay & interaction.

/Enjeux scientifiques:
- lever le verrou technologique de la capture de mouvements dynamiques par un système de capteurs autonomes par le couplage des microcapteurs avec un modèle biomécanique de mouvements humains incluant l?intégralité des effets dynamiques. Des tests représentatifs permettront de valider cette approche.
- développer un modèle d?animation de personnage 3D automatique et quasi temps réel exploitant les données issues de la capture de mouvement grâce à la bibliothèque d?animation CS V-Man et à de nouvelles techniques de retargetting.
- proposer un contenu innovant répondant aux besoins de Rossignol. Artcoder explorera le couplage du sport avec l?univers du jeu vidéo.

/Etat de l'art et perspectives:
actuellement, les systèmes de capture du mouvement utilisés requièrent une infrastructure très lourde ne permettant pas d?envisager des applications nouvelles. L?arrivée à maturité technologique des microcentrales inertielles ouvre de nouvelles perspectives en équipant des personnes de capteurs légers et autonomes. Des études voire des produits existent déjà (le Bodypad) mais celui-ci n?exploite que les flexions sur les coudes et les genoux et pas le mouvement du corps entier. Les applications sont donc encore limitées et se cantonnent au jeu vidéo (sport de combat). C?est donc un champ d?applications important qui s?ouvre.

/Acquis et rôle des partenaires:
le Leti maîtrise la micro centrale d?attitude qu?il a développée en interne. Il fournira la plate forme matérielle et travaillera sur les traitements proches capteurs.
L?INRIA apporte sa compétence en reproduction artificielle du mouvement humain ainsi que de nombreux outils logiciels. IL développera une nouvelle algorithmie adaptée aux capteurs.
CS, spécialiste de l?animation 3D, apportera sa bibliothèque CS V-Man qu?il entend adapter à la capture des gestes dynamiques. Un travail de recherche sera conduit sur les algorithmes de retargetting.
Rossignol définira le cahier des charges de l?applicatif, ainsi que la mise en ?uvre des moyens d?essais en sit