Génération d'animations par capture de mouvements avec multiples caméras 3D

Le présent mémoire traite du sujet de la capture de mouvement par caméra de profondeur. Plus précisément, la recherche émet l'hypothèse que la capture de mouvement produite par une simple caméra 3D peut être améliorée en intégrant multiples caméras et un système de cinématique inverse dans une solution de capture complète. La solution produite intègre plusieurs composantes indépendantes, qui intègrent le modèle humain de la bibliothèque HumanIK d'Autodesk dans un système de capture utilisant multiples caméras Kinect. Une architecture client-serveur est utilisée afin de combiner les données de multiples caméras 3D, en transformant le système de coordonnées de chacune d'elle dans une référence centrale. Nous établissons qu'un maximum de 3 caméras peuvent être utilisées simultanément, et procédons ensuite à combiner les squelettes en effectuant une moyenne intelligente sur les donnes accumulées. La bibliothèque de cinématique inverse est ensuite intégrée au système. Plusieurs possibilités d'intégration sont explorées et mesurées. Finalement, l'application de la cinématique inverse après la capture du squelette à chaque trame est retenue comme étant la méthode la plus précise. De plus, toutes les fonctions dérivées de la cinématique inverse, tel que les limites de flexibilité du corps humain et la correction de poses sont retenues dans la solution, car elles améliorent significativement la qualité des séquences. Finalement, de l'information supplémentaire pour compléter la cinématique inverse est recherchée dans les images de profondeur. De l'information sur l'état des mains du sujet et sur l'orientation de la tête est extraite et intégrée dans le modèle humain de HumanIK. Avec une analyse quantitative et qualitative de chaque composante indépendante et combinée, la recherche montre que la séquence de mouvement finale produite montre une amélioration significative par rapport à une simple capture par caméra 3D. Malgré les résultats montrant une amélioration significative des captures produites, celles-ci demeurent de qualité insuffisante afin d'être utilisées dans un contexte pratique. Par contre, l'intégration de la recherche dans le logiciel Motion Builder d'Autodesk a été faite et montre un potentiel et une grande attente par rapport à la capture de mouvement par caméra 3D.