GT Animation et Simulation

Responsables : David Cazier (ICube, Strasbourg) et Marc Parenthoen (XLim, Poitiers)

Mots-clés : Animation, simulation, image et temps, synthèse et capture du mouvement, systèmes comportementaux, modèles physiques ...

Activités du GTAS

Journées à venir

• 2017/07 : Strasbourg (Mimesis - ICube) - 19èmes Journées du GTAS (les 3 et 4 juillet 2017).
• 2017/11 : Rennes - réunion du GTAS lors des journées plénières du GDR à Rennes (prévision)

Journées et rencontre en 2015/2016

• 2016/03 : Paris (LCTI - Télécom ParisTech) – 18èmes Journées du GTAS
• 2015/11 : Paris (LCTI - Télécom ParisTech) – 18èmes Journées du GTAS (annulées en raison des attentats).
• 2015/04 : Paris – Réunion du GTAS, 10 avril 2015

Les autres journées sont listées dans la page Historique du groupe de travail.

Membres du GTAS

Les laboratoires, équipes de recherche, entreprises et personnes qui participent sont listés dans la page Laboratoires et membres du GTAS.

Objectifs

Le groupe de travail Animation - Simulation regroupe des chercheurs ayant des activités en lien avec la modélisation du mouvement. Ce mouvement peut-être totalement fictif ou lié à la reproduction d'un phénomène naturel. Les objets de recherche sont les phénomènes naturels, les mouvements d'objets, les actions temporelles ou les évolutions de modèles. Les recherches dans ce domaine peuvent s'organiser autour des deux axes complémentaires que sont l'analyse et la synthèse du mouvement.

La synthèse du mouvement commence par l'évaluation, au cours du temps, dans une boucle d'animation, de l'évolution numérique des paramètres des modèles utilisés. Les principaux enjeux sont ensuite de donner forme aux phénomènes modélisés pour en faire un rendu visuel et/ou sonore convaincant. L'évaluation de la manière dont le mouvement, et les phénomènes qui y sont liés, sont perçus et importantes.

L'analyse vise à comprendre un phénomène naturel engendrant un mouvement (comme celui des vagues ou du vent faisant tourbillonner des feuilles ou encore celui généré par la marche, etc.). A partir de cette analyse, les chercheurs essayent de définir des modèles mathématiques, géométriques et physiques de ce qui est observé. Plusieurs aspects peuvent être pris en compte pour orienter le choix des modèles :

• La recherche du réalisme qui peut aller d’un réaliste approximatif permettant de donner l’illusion de la réalité aux spectateurs -- c’est le cas pour le jeux vidéo ou le cinéma -- jusqu’à un réalisme prédictif pour les simulations les plus précises comme celle utilisées dans le contrôle d’application en réalité augmentée.

• Les temps de calcul interviennent également dans ces choix. Une grande partie des travaux de ce GT vise à produire des animations ou simulations pouvant être calculées en temps réel ou en temps interactif. Les paramètres doivent donc être choisis en fonction de l’importance qu’ils ont pour le réalisme du phénomène et des temps de calcul nécessaires à leur évaluation à chaque pas de temps.

• Les interactions avec les modèles animés sont également importantes. Une grande part des travaux de la communauté cherche à permettre à l'utilisateur d’intervenir dans la simulation, en changeant les paramètres, en déclenchant d'autres phénomènes ou en appliquant des forces modifiants l'équilibre du système. Les modèles doivent donc inclure des paramètres permettant la prise en compte de ces interactions.

Activités scientifiques

Les thématiques scientifiques adressées peuvent être, pour n’en citer que quelques-unes :

• Les modèles temporels pour la synthèse du mouvement : modèles géométriques-cinématiques, modèles physiques, modèles génétiques, etc.
• Les procédés d’analyse des images en mouvement captées ou synthétisées.
• Les algorithmes, procédés et méthodes de développements impactés par les questions temporelles : gestion de la cohérence temporelle, utilisation de cette cohérence, etc.
• Les procédés associant pour la synthèse comme pour l’analyse les modèles temporels avec d’autres types de modèles : géométriques, topologiques, logiques, etc.
• Les liens de l’image temporelle avec le geste, l’action et d’une manière générale l’interactivité : réalités virtuelles, reconnaissance de gestes, visualisation des gestes et actions, contrôle par mapping, contrôle à retour d’effort, etc.
• Lien de l’image temporelle avec les sciences de l’automation et du contrôle.
• Le lien avec l’image temporelle et les autres formes de temporalités : temporalités des discours et des narrations, temporalités musicales et sonores, temporalités dans les objets manufacturés(robotique, sciences de l’automation et du contrôle, etc.), etc.
• Les expérimentations en sciences psychologiques et en sciences de la cognition : le rôle du mouvement dans l’image aux côtés des autres propriétés de l’image (forme, couleur, etc.), les nouvelles technologies de synthèse d’animation comme outil de connaissance de l’humain, etc.

L’espace des effets visuels à paver est lui aussi très vaste. La visée de demain est néanmoins bien représentée par le maître – mot « complexité » :

• Modélisation de phénomènes complexes pour leur connaissance scientifique : feux, flammes, comportements à dynamique rapide (éclairs, etc.), comportements à dynamique lente ou très lente (sédimentation, géologie, etc. comportements collectifs, phénomènes biologiques dynamiques (dynamique des tissus actifs, etc.).
• Modélisation de phénomènes dynamiques émergents.

Les technologies peuvent être celles, traditionnelles, de la modélisation et de la visualisation. Mais nous devons y ajouter aujourd’hui, les technologies permettant de modéliser : outils et systèmes interactifs de modélisation morpho-temporelle pour les usages scientifiques et techniques, outils de création pour la création artistique et la production cinématographique ; vidéo et multimédia, etc. Les usages visés sont également multiples : scientifiques, industriels ou sociaux.