Cinématique inverse
En infographie, en robotique, en chimie et en particulier en animation, la cinématique inverse est un procédé par lequel on peut déterminer les positions et rotations d'articulations d'un modèle afin d'obtenir une pose.
Recherche sur Google Images :
Source image : www.media-pixel.net Cette image est un résultat de recherche de Google Image. Elle est peut-être réduite par rapport à l'originale et/ou protégée par des droits d'auteur. |
Page(s) en rapport avec ce sujet :
- 1.1.1 Les jointures (articulations) comparé aux axes.... La cinématique inverse est bien plus simple dans notre exemple, de sorte que nous pouvons... (source : linuxcnc)
- ... pré animés : un objet possédant un squelette de cinématique inverse est préparé.... Il permet de la déformation ainsi qu'à l'articulation du modèle polygonal par skinning.... Il utilise des solveurs de cinématiques inverse qui contrôlent le ... (source : millepertuis)
En infographie, en robotique, en chimie et en particulier en animation, la cinématique inverse (fréquemment abrégée IK, de l'anglais inverse kinematics) est un procédé par lequel on peut déterminer les positions et rotations d'articulations d'un modèle afin d'obtenir une pose.
Le terme «cinématique inverse» renvoie au fait que l'étude cinématique se fait le plus souvent à partir des paramètres des articulations, pour déterminer l'évolution de la pose.
Utilisations
A titre d'exemple, pour un modèle humain, on peut déterminer la torsion des poignets, des coudes, des doigts... automatiquement pour atteindre de l'index un objet. C'est une démarche assez intuitive pour l'animateur, qui voit son travail simplifié, mais assez complexe pour l'ordinateur. C'est aussi un élément essentiel en robotique, où on peut fixer le programme en terme d'objectifs, et déterminer par cinématique inverse le moyen de l'atteindre.
En chimie, et essentiellement dans l'étude des protéines, on cherche la forme géométrique la plus probable des molécules. C'est d'une importance capitale en médecine, puisque la forme des protéines influence leurs propriétés, et peut permettre l'étude de nouveaux médicaments exploitant cette géométrie. Certains logiciels de calcul partagé exploitent ces algorithmes dans ce but.
Principes
Les principes de la cinématique inverse sont les suivants :
- les membres sont des barres rigides, de longueur donnée, reliés entre eux par des articulations ;
- les articulations supportent une certaine torsion maximale, qui fluctue selon la direction ou la vitesse ;
- les mouvements sont supposés suffisamment réguliers - pour paraitre naturels.
Mathématiquement, on obtient une équation dépendant de plusieurs variables. Dans l'exemple du bras humain, les paramètres seraient les différents angles constitués par les articulations, et l'équation donnerait la distance entre l'index et l'objet à atteindre. On cherche à minimiser cette fonction, pour qu'il y ait contact entre l'index et l'objet. Dans l'extrême majorité des cas, des solutions analytiques n'existent pas : il faut utiliser des techniques de programmation non-linéaire, ou l'algorithme de Levenberg-Marquardt. On peut peut-être distinguer entre différentes positions envisageables en affectant un «poids» plus important aux poses plus éloignées de celle qui est tenue - qualitativement, on effectue le moins de mouvements envisageables.
- (en) Algorithmes de cinématique inverse ;
- (en) Cinématique inverse appliquée aux robots ;
- (en) HowStuffWorks. com Article Comment font les personnages de jeu pour bouger avec fluidité ? ;
- (en) Théorie de la cinématique inverse en 3D ;
- (en) Cinématique inverse appliquée aux protéines ;
- (en) Exemple simple de cinématique inverse utilisant le Jacobien.
Recherche sur Amazone (livres) : |
Voir la liste des contributeurs.
La version présentée ici à été extraite depuis cette source le 14/04/2009.
Ce texte est disponible sous les termes de la licence de documentation libre GNU (GFDL).
La liste des définitions proposées en tête de page est une sélection parmi les résultats obtenus à l'aide de la commande "define:" de Google.
Cette page fait partie du projet Wikibis.