Système d'animation d'objets virtuels : De la modélisation à la normalisation MPEG-4
Résumé
The current multimedia information society brings up new challenging issues in terms of production, distribution, and access of multimedia content. New technologies can be used to address issues related to the communication and content access for the hearing impaired community. In this context, this PhD thesis reports on technical problems raised by the representation, animation and transmission of Virtual Characters (VC).
The original contribution of the thesis consists in a novel virtual character animation framework, called Skeleton, Muscle and Skin (SMS). Starting with the formulation of the requirements, the report analyses the existent VC technologies as well as the capabilities of existent multimedia standards. The animation methods proposed are mathematically formulated and the corresponding scene graph structure and compression stream are proposed. The obtained results, in terms of realistic animation and low bit-rate compression, justify the promotion of the SMS in the MPEG-4 standard.
The original contribution of the thesis consists in a novel virtual character animation framework, called Skeleton, Muscle and Skin (SMS). Starting with the formulation of the requirements, the report analyses the existent VC technologies as well as the capabilities of existent multimedia standards. The animation methods proposed are mathematically formulated and the corresponding scene graph structure and compression stream are proposed. The obtained results, in terms of realistic animation and low bit-rate compression, justify the promotion of the SMS in the MPEG-4 standard.
Dans le cadre de la nouvelle société de l'information multimédia et communicante, cette thèse propose des contributions méthodologiques et techniques relatives à la représentation, l'animation et la transmission des objets virtuels.
Les méthodes existantes sont analysées de façon comparée et les performances des standards multimédias actuels évaluées en termes de réalisme d'animation et de débit de transmission. Pour surmonter les limitations mises en évidence, un nouveau cadre de modélisation et d'animation de personnages virtuels est proposé. Le modèle SMS (Skeleton, Muscle and Skin), fondé sur le concept de contrôleur de déformation d'un maillage, est introduit et sa formulation mathématique développée. Le graphe de scène 3D et le flux de compression associés à SMS sont décrits. L'approche SMS est évaluée dans le cadre d'un nouveau service de transmission télévisuelle d'un signeur virtuel destinés aux déficients auditifs. Le modèle SMS a été promu dans le standard MPEG-4 version 5.
Les méthodes existantes sont analysées de façon comparée et les performances des standards multimédias actuels évaluées en termes de réalisme d'animation et de débit de transmission. Pour surmonter les limitations mises en évidence, un nouveau cadre de modélisation et d'animation de personnages virtuels est proposé. Le modèle SMS (Skeleton, Muscle and Skin), fondé sur le concept de contrôleur de déformation d'un maillage, est introduit et sa formulation mathématique développée. Le graphe de scène 3D et le flux de compression associés à SMS sont décrits. L'approche SMS est évaluée dans le cadre d'un nouveau service de transmission télévisuelle d'un signeur virtuel destinés aux déficients auditifs. Le modèle SMS a été promu dans le standard MPEG-4 version 5.