Analyse et synthèse du mouvement humain

Comprendre et simuler le mouvement humain est au cœur de nombreux domaines d’application, comme le sport, l’ergonomie, la rééducation, etc. Il existe une infinité de manières d’effectuer un mouvement, et comprendre la raison pour laquelle un individu en choisit une en particulier, reste encore un défi pour de nombreux domaines scientifiques. L’équipe MimeTIC regroupe des experts de différentes disciplines pour tenter d’apporter des réponses à ces questions, en se basant sur les outils du numérique, de la biomécanique, et du contrôle moteur. L’un des défis est de développer des méthodes pour mesurer le mouvement humain en situation réelle, avec les contraintes associées. Ceci implique de la vision par ordinateur pour traquer un humain dans des images RGB, ou la fusion de différents capteurs pour reconstruire des postures fiables. Une modélisation biomécanique personnalisée permet d’accéder à des paramètres non mesurables directement, comme les couples articulaires ou les forces musculaires. Cela revient à résoudre des problèmes d’optimisation sous contrainte, dont certains peuvent être résolus par des approches d’IA. Pour valider les hypothèses de contrôle moteur issues de ces analyses, il est possible d’avoir recours à des simulations numériques sur des mannequins virtuels. Ces mannequins peuvent être utilisés pour adapter le mouvement d’une personne à un avatar temps réel, ou pour simuler de nouveaux mouvements sur des humains virtuels autonomes, réactifs. Des travaux récents permettent d’apprendre des contrôleurs de mannequins physiques, à partir d’un faible nombre d’exemples de mouvements, afin de mimer la stratégie motrice et le style d’un individu en particulier. Dans le cas d’une interaction entre deux individus, il est aussi important de comprendre les indices perceptifs utilisés pour anticiper les actions de l’adversaire/partenaire. La réalité virtuelle offre une méthodologie scientifique unique pour analyser ces interactions, en gardant un bon compromis entre contrôle et réalisme de la situation étudiée. Ceci permet de répéter strictement des situations d’interactions, ou de contrôler un élément en particulier de cette interaction, ce qui serait impossible en situation réelle.