4.7 Quelques R´esultats
Avant toute chose, il convient de pr´eciser que les r´esultats d’un algorithme ajoutant des effets dynamiques `a une animation sont tr`es difficiles `a appr´ecier `a travers des images fixes. Il serait plus appropri´e de se r´ef´erer aux vid´eos disponibles `a l’adresse suivante :
http ://www-evasion.imag.fr/Publications/2004/Lar04/
N´eanmoins, l’effet de notre outil est repr´esentable par le champ de d´eplacement des sommets, entre leur position issue du skinning classique et leur position issue du skinning dynamique. Nous avons repr´esent´e ce champ par des petits traits (bleus) qui montrent `a la fois que notre outil agit bien, et que cette action l´eg`ere et subtile est conforme aux contraintes que nous nous ´etions fix´ees `a la section 4.1.
4.7.1 Un cas simple : le champignon
Notre technique a ´et´e test´ee avec succ`es sur un mod`ele tr`es simple de champignon. Avant d’animer ce mod`ele, nous avons plac´e un squelette constitu´e de deux rep`eres uniquement au centre du mod`ele. Le rep`ere dominant est plac´e au niveau du chapeau du champignon alors que son rep`ere fils se situe `a la base du pied. Nous avons cr´e´e un seul ´el´ement de chair, englobant tout le maillage et d´ependant des deux rep`eres du squelette. Le ressort responsable des mouvements dynamiques est donc situ´e au milieu du pied du champignon et provoque des vibrations lorsque le mod`ele est en mouvement (voir figure 4.14).
FIG. 4.14 –Un mod`ele de champignon surfacique d´eform´e par notre m´ethode de skinning dyna-mique. Le mouvement est induit par un squelette rigide plac´e au milieu du mod`ele et qui est d´efini par deux rep`eres : le rep`ere dominant au niveau du chapeau du champignon et son rep`ere fils `a la base du pied. Les d´eformations obtenues sont `a comparer `a celles de la figure 7.1 qui a ´et´e simul´ee par un r´eseau volumique de masses et de ressorts. Avec notre technique, un seul ressort amorti a
Chapitre 4. Skinning dynamique
Les d´eformations obtenues par ce mod`ele simple sont `a comparer avec celles que l’on obtient par une simulation physique3D, pr´esent´ees sur le mˆeme mod`ele `a la figure 7.1.
D’autre part, il est possible de simuler la pr´esence de forces suppl´ementaires en dehors de celles g´en´er´ees par le mouvement de l’os. Ainsi, nous avons simul´e notre champignon au repos, soumis `a diff´erentes gravit´es. Sur la figure 4.15, on peut voir un champignon de masse totale39.35Kg, soumis `a une gravit´e de16.3N.Kg−1en (a), de36.4N.Kg−1en (b) et de63.4N.Kg−1en (c).
(a) :g= 16.3N.Kg−1 (b) :g= 36.4N.Kg−1 (c) :g= 63.4N.Kg−1
FIG. 4.15 –Notre mod`ele de champignon de masse39.35Kg, soumis `a une gravit´e variable : plus la gravit´e est forte, plus le mod`ele est d´eform´e.
4.7.2 Exemple de mouvement rapide sur un animal
Notre second mod`ele est le chat que nous avons d´ej`a rencontr´e au chapitre 2. Nous avons souhait´e reproduire les ballottements du ventre de l’animal lorsque celui-ci court. Pour cela, bien que le dos du chat soit constitu´e d’un grand nombre de vert`ebres, un seul ´el´ement de chair a ´et´e utilis´e. Il englobe le maillage compris entre la premi`ere vert`ebre apr`es le bassin et la derni`ere vert`ebre avant le cou. Le ressort se retrouve donc attach´e approximativement au milieu du dos de l’animal (voir figure 4.16).
Une deuxi`eme s´erie d’images d´ecrit des d´eformations similiaires obtenues sur le mˆeme mod`ele mais dans le cadre d’un mouvement compl`etement diff´erent. Sur la figure 4.17, le chat effectue un mouvement de saut, constitu´e de forts changements d’acc´el´eration du squelette.
4.7.3 Animation d’un humano¨ıde
Notre exemple suivant montre l’animation d’un humano¨ıde. Sur les figures 4.18, 4.19 et 4.20, nous montrons les poids et les d´eformations g´en´er´ees par un seul ´el´ement de chair englobant la poitrine.
Sur notre second exemple, nous avons cr´e´e quatre ´el´ements de chair : un au niveau de la poi-trine, deux au niveau des bras et un associ´e `a la r´egion du ventre et des fesses du personnage. La premi`ere rang´ee de la figure 4.21 montre les positions des diff´erents ressorts amortis ainsi que les poids associ´es alors que la seconde rang´ee montre quelques images tir´ees de l’animation. Cet exemple permet d’illustrer le fait que plusieurs ´el´ements de chair peuvent ˆetre combin´es et que les fonctions d’att´enuation utilis´ees sur chaque ´el´ement de chair assurent que l’animation g´en´er´ee ne comporte pas de discontinuit´e au niveau du maillage.
4.7. Quelques R´esultats
FIG. 4.16 –Animation d’un mod`ele de chat, en temps-r´eel, en utilisant notre m´ethode deskinning dynamique. La premi`ere image montre les poids associ´es aux sommets du maillage (ils varient de0
en noir `a1en blanc). La derni`ere image montre le ressort (le carr´e rose est le point fixe, le bleu est l’extr´emit´e libre du ressort).
FIG. 4.17 –Le mˆeme mod`ele de chat, d´eform´e en utilisant le mˆeme ´el´ement de chair dans la r´egion du ventre, dans un mouvement de saut.
Chapitre 4. Skinning dynamique
FIG. 4.18 –Animation de la poitrine d’un personnage : l’image de gauche montre l’ensemble des valeurs des poids (variant de noir pour0 `a blanc pour1) ; l’image de droite montre le mod`ele non d´eform´e dans sa position de repos.
FIG. 4.19 –Animation de la poitrine d’un personnage : visualisation des d ´eformations en affichage