Journées du GTAS - mars 2016

Journées du Groupe de Travail Animation et Simulation

Les prochaines journées du GT AS auront lieu les 24 et 25 mars 2016 à l' Institut Mines-Télécom ParisTech,

46 rue Barrault à Paris, salle C49 (voir dans Google Map)

Ces journées proposeront des présentations orales concernant des travaux aboutis ou en cours de développement, des pistes de recherches ou des méthodologies de travail. Les doctorants ayant soutenu récemment sont également invités à venir présenter leur travaux de thèses pour faire connaitre leurs résultats à la communauté. Les thèmes abordés couvrent les grands courants de l’Animation et la Simulation : modélisation et visualisation d'animation ; analyse et synthèse du mouvement ; interaction avec l'image et le temps ; modèles physiques, mécaniques ou bio-inspirés ; humains et mondes virtuels ; modélisation de phénomènes naturels ; etc.

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Programme

Jeudi 24 mars

14h00-16h00 : Animation et expressivité

Modélisation des gestes communicatifs par Catherine Pelachaud (LTCI, Télecom ParisTech / Greta)

Résumé : Les gestes communicatifs sont un vecteur important de la communication aussi bien pour le locuteur que pour ses interlocuteurs. Les gestes ne sont pas émis indépendamment les uns après les autres. Ils sont co-articulés. Les gestes successifs ont en commun des caractéristiques de forme et/ou de mouvement. Nous décrirons un modèle de geste communicatif basé sur les unités d’idée développées par la sémiologue Geneviève Calbris. Ce modèle est implémenté dans la plateforme d’agent conversationnel animé Greta.

Modèles d'Interaction de Groupe et Expression d'Attitudes Sociales pour Agents Conversationnels Animés par Angelo Cafaro (LTCI, Télecom ParisTech / Greta)

Résumé : Les interactions de groupe parmi les humains présentent une variété de comportements sociaux qui permettent aux participants : de prendre le tour de parole (eg par la direction de regard), de maintenir la formation de groupe (espace interpersonnel et orientation du corps) et de gérer la conversation (eg, par les gestes). On présentera un modèle d'interaction de groupe pour des agents conversationnels animés (ACAs). Ce modèle produit en temps réel les comportements non verbaux qui permettent aux agents de gérer la formation de groupe/conversation et en même temps d'exprimer les attitudes sociales souhaitées (amicalité et/ou dominance). En outre, on discutera les résultats d'une étude perceptive où l'utilisateur approchait un groupe d'ACAs dans un environnement virtuel où les ACAs expriment différentes attitudes sociales les uns envers les autres et vers l'avatar de l'utilisateur lorsqu'il s'approchait vers eux.

Classification et Caractérisation de l'Expression Corporelle des Émotions dans des Actions Quotidiennes par Nesrine Fourati (LIMSI)

Résumé : Les recherches en Informatique Affective visent à développer des machines «affectives » permettant la reconnaissance, l'interprétation et la synthèse des états émotionnels de l'utilisateur exprimées de manière verbale ou non-verbale. Si plusieurs études se sont intéressées auparavant à l'analyse automatique de l'expression faciale et vocale, l'étude de l'expression corporelle reste relativement peu explorée. L'expression corporelle des émotions peut être effectuée de manière explicite ou implicite. L'expression explicite consiste à communiquer un état émotionnel à travers des mouvements et gestes corporels prototypiques, comme sauter et lever les bras pour exprimer la joie. L'expression implicite, quant à elle, implique la communication sous-adjacente de l'état émotionnel durant un mouvement quelconque. Par exemple la manière de marcher avec tristesse diffère de celle avec colère. La plupart des études qui s'intéressent à l'analyse des expressions corporelles implicites se focalisent généralement sur un type de mouvement en particulier. De ce fait, ces études se focalisent sur les paramètres corporels intrinsèques à cette action (comme le balancement des bras durant la marche) pour étudier l’effet de l'expressivité sur le mouvement. Néanmoins, il serait important d'étudier l'expression corporelle des émotions dans différentes actions afin de mieux généraliser l'expression corporelle des émotions. Nos activités de recherche s’intéressent à l'étude et à la caractérisation de l'expression corporelle des émotions dans différentes actions quotidiennes. Les questions de recherche principalement abordées dans cette présentation sont les suivantes ; Peut-on classifier et caractériser une émotion exprimée à travers le mouvement corporel de la même manière dans différentes actions quotidiennes ? Quel est l’effet de l'action sur la classification et la caractérisation de l'expression d'une émotion ?

Expression d’attitudes sociales par des séquences de signaux non-verbaux par Dermouche Soumia (LTCI, Télecom ParisTech / Greta)

Résumé : Aujourd'hui, l'agent virtuel joue des rôles importants dans plusieurs domaines, tels que l'éducation (tuteur) ou le marketing (conseiller). Plusieurs travaux se tentent de rendre l'agent virtuel de plus en plus intelligent et naturel pour gagner la confiance de l'utilisateur et par conséquence l'engager dans l'interaction. Pour cela, l'agent doit : s'exprimer correctement à travers son comportement verbal mais aussi non-verbal (sourire, hochement de tête, etc.). Mon travail s'inscrit dans cette voie. je m'intéressons à l'aspect socio-affectif de l'agent et plus précisément à ses attitudes sociales. Mon objectif est de modéliser les attitudes sociales de l'agent en se basant sur son comportement non-verbal.

16h00-16h30 : Pause

16h30-17h30 : Outils pour la simulation

Modélisation et animation à base de règles pour la simulation physique par Fatma BEN SALAH (XLIM / IG)

Résumé : Cet exposé présente un modèle 2D pour la simulation physique des déformations et des transformations topologiques (déchirures)à base de masses/ressorts. Ce modèle est intégralement basé sur le formalisme des cartes généralisées. Il permet d'avoir un stockage et une gestion des propriétés physiques au plus proche de leur origine, ce qui autorise une prise en charge directe et automatique des transformations topologiques. La simulation du comportement et des transformations de l'objet sont produites par un langage à base de règles de transformation de graphes. L'extension à la 3D pour la prise en charge des objets volumiques obéira strictement aux mêmes principes.

Simulation de dynamique Brownienne sur GPU : suspensions colloïdales virtuelles par Công-Tâm Tran (Limoges)

Résumé : La dynamique Brownienne est une méthode fréquemment employée pour représenter le mouvement de particules colloïdales et atomiques, formant des agrégats étudiés dans la science des matériaux. Cette présentation se concentrera sur le problème de la recherche de voisinage sur GPU, à partir de deux type de simulation, avec 1 ou 2 taille de particules. Cette problématique est classique dans les simulations de particules, cependant la formation d'agrégat liée à cette dynamique, amène a étudié la notion de conservation de voisinage, qui devient très efficace dans ce cas.

Annulé IBBM (Interlocking Building Bricks Method) for 3D reconstruction and visualisation par Wafia Boubguira (Univ. Oum el Bouaghi / RELACS2)

Résumé : In volume’s visualisation, reconstruction, and exploration domain, several tools are available. The most used are IVM (Indirect Volume Rendering) techniques. Some methods are more effective than others for only one data type, as Marching Cubes Algorithm particularly used for the 3D scalar field data type, employed in a very wide range of surface construction applications. In this presentation, our goal is to provide a robust tool which permitting to model and explore 3D shapes for specific requirements independently of the data type circumstances. Our method is based on the principle of dividing the space in an imaginary 3D regular grid of bricks, using point clouds like inputs; we exploit the physical and mathematical properties of points in each brick to compute new vertices parameters of a compatible Marching Cubes grid. These properties allow the reduction of calculation due to their associative assets. And this gain is used for optimized visualization by dint of approximation without loss of data.

Discussions

19h00 Repas dans un restaurant de la butte aux cailles

Vendredi 25 mars

09h00-10h00 : Animation et réalité virtuelle

Manipulation Virtuelle des représentations 3D d'Objets Culturels par Ammar AHMAD (Le2i / Vision)

Résumé : Les plus grands musées du monde proposent aujourd'hui à leurs visiteurs différents outils de réalité virtuelle ou augmentée pour une expérience culturelle enrichie. Dans une visite classique d'un musée, les objets culturels exposés ne sont pas accessibles. Les visiteurs ne peuvent pas les toucher ou les manipuler. L'un des apports de la RV est d'offrir une dimension supplémentaire d'interactivité : les visiteurs deviennent des acteurs placés au centre de l'expérimentation virtuelle et capables d'interagir avec les différentes entités culturelles composant l'univers simulé. Notre projet a pour cadre l'interaction 3D avancée au service des musées du futur. Sa finalité est de permettre aux visiteurs d'un musée une activité sensori-motrice dans un environnement virtuel ou augmenté : manipuler la maquette numérique d'objets culturels exposés. La manipulation d'objets dans le monde réel est une tâche commune qui se fait naturellement et inconsciemment et donc sans (ou avec peu) effort. Cependant, la transposition de cette tâche dans le monde virtuel n'est pas évidente puisqu'elle implique la création des biais sensori-moteurs. Elle nécessite de créer un environnement virtuel interactif qui est interfacé avec les visiteurs. Les visiteurs agissent par l'intermédiaire de leurs organes effecteurs (muscles squelettiques, muscles oculaires, etc.) sur cet environnement grâce à l'usage d'interfaces motrices qui captent leurs actions (gestes, déplacements, etc.). L'environnement virtuel à son tour réagit en retour sur les organes récepteurs sensoriels des visiteurs grâce à l'usage d'interfaces sensorielles. Une tendance récente en réalité virtuelle consiste à reformuler ses problématiques comme des problèmes d'optimisation. Ainsi, les recherches sont orientées vers l'amélioration des techniques d'interaction, de rendu, de modélisation géométrique, de visualisation, de simulation, et d'animation. Pour assurer l'obtention des solutions plausibles, le processus d'optimisation doit être guidé par des priorités (heuristiques, critères de qualité ou pratiques). Trois critères majeurs peuvent caractériser la qualité de manipulation virtuelle : la latence, les cohérences sensori-motrices, et la transparence d'interfaçage ...

Animation adaptative pour l'exploration d'une base de données complexe: application au patrimoine par Landy Rajaonarivo (Lab-STICC / IHSEV)

Résumé : L'objet de ce travail concerne la compréhension des sociétés humaines à travers l'interprétation de leur patrimoine. Cela implique le parcours de bases de données complexes répertoriant des objets patrimoniaux. Le problème qui se pose est celui du guidage de l'utilisateur : celui-ci doit pouvoir naviguer dans la base de données sans se perdre dans la masse d'informations à laquelle il est confronté. Le travail présenté ici afin de résoudre ce problème propose d'utiliser des métaphores 3d auxquelles est adjointe la mise en oeuvre d'un principe d'énaction : l'utilisateur et le système d'information sont liés par une boucle sensori-motrice de façon à les faire co-évoluer pour faciliter l'accès aux informations jugées pertinentes pour l'utilisateur par le système d'information : (1) le système d'information analyse les actions de l'utilisateur dans un environnement 3d et se modifie en fonction de celles-ci (2) l'utilisateur adapte ses actions aux contenus que lui présente le système d'information. Ce couplage passe par l'incarnation des informations contenues dans la base de données. Chaque information (objet patrimonial ou mot décrivant un tel objet) est représentée par un objet 3d doté d'un comportement. Ces comportements se traduisent par l'animation de ces objets et conduisent à des organisations spatiales qui facilitent aussi bien la lecture de la base de données que la navigation dans cette même base de données. Ces comportements sont mis en oeuvre par un modèle multi-agents basé particules reposant sur des mécanismes d'attraction-répulsion et naissance-mort. Ces mécanismes permettent de prendre en compte aussi bien les actions de l'utilisateur que des connaissances a priori de nature sémantique et/ou statistique.

10h00-10h30 : Pause

10h30-11h00 : Simulation physique

SOFA: un outil libre pour la simulation multi-physique par Hugo Talbot (INRIA, ICube / Mimesis)

Résumé : SOFA est une librairie de simulation physique performante, écrite en C++. Développée au sein de 4 équipes Inria, SOFA est utilisé internationalement en recherche et prototypage de simulation, plus particulièrement simulation médicale. SOFA est également un outil agile permettant de développer rapidement de nouvelles applications.

11h00-12h30 : Tables Rondes

Les enjeux de la simulation : Quels sont les grands enjeux pour la simulation temps réel ?

Interdisciplinarité : Méthodologie de modélisation interdisciplinaire : que faire des travaux dans ce domaine actuellement très peu publié ?