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Traitement temps-réel déformations de la peau et des tissus sous-cutanés pour l'animation de personnages

Larboulette Caroline
Thèse de doctorat, INSA de Rennes. novembre 2004.
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L'animation traditionnelle de personnages repose sur la cr�ation d'une enveloppe externe, appel�e la peau, et d'un squelette interne constitu� d'une hi�rarchie de rep�res permettant de la d�former. De par son efficacit�, le {\em skinning} est la technique de pr�dilection des infographistes. Cependant, bien que de nombreux travaux aient permis de r�soudre les probl�mes notoires de la m�thode, certains types de d�formations ne peuvent toujours pas \^etre g�n�r�s. On y retrouve les plis dynamiques de la peau ou des v\^etements au niveau des articulations ou bien les effets d'inertie des masses musculaires et graisseuses lors de mouvements secs et rapides. Dans cette th�se, nous proposons deux techniques de mod�lisation et d'animation traitant ces probl�mes sp�cifiques qui peuvent \^etre utilis�es sur une animation existante pour en accro\^\i tre le r�alisme. Notre premi�re contribution s'attache � ajouter, en temps-r�el, des d�formations dynamiques de la couche muscles/graisse aux d�formations cin�matiques obtenues par {\em skinning} ou tout autre technique �quivalente. L'effet dynamique est calcul� � travers une simplification des lois de l'�lasticit� lin�aire. Pour cela, des �l�ments dynamiques associant les vibrations d'un ressort � un ensemble de poids assign�s aux sommets du maillage permettent d'effectuer un {\em skinning dynamique}. L'emplacement, la fr�quence et l'amplitude de ces effets sont sp�cifi�s, de mani�re tr�s simple, par l'utilisateur. Sur cette couche vient se greffer une surface fine qui peut \^etre soit la peau, soit directement un v\^etement. Cette surface, d'aire quasiment constante, suit les d�formations des muscles et des tissus graisseux tout en plissant lorsqu'elle se retrouve compress�e. Pour cela, l'utilisateur positionne et oriente une courbe de contr\^ole qui se d�forme � longueur constante et sp�cifie sa r�gion d'influence. Pendant l'animation, des plis g�om�triques sont g�n�r�s en temps-r�el dans les zones couvertes par l'outil, le maillage �tant raffin� localement � la vol�e.

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BibTex References

@phdthesis{Lar04,
author = {Caroline Larboulette},
title = {Traitement temps-r\'eel d\'eformations de la peau et des tissus sous-cutan\'es pour l'animation de personnages},
school = {INSA de Rennes},
month = nov,
year = 2004,
adviser = {Bruno Arnaldi and Marie-Paule Cani}
}

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