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LACM UFR STAPS Reims
Motion Capture
11/04/23 Boillet Matthieu Soutenance de Stage 2
PlanI Introduction
I-1 Le LACM
II Motion Capture II-1 Matériels de Reims II-2 Préparation II-3 Enregistrement
III Traitement des données C3DIII-1 Fichiers C3DIII-2 Traitement
IV Conclusion
11/04/23 Boillet Matthieu Soutenance de Stage 3
Laboratoire d’Analyse des Contraintes Mécaniques
I Introduction
I-1 Le LACM
II Motion CaptureII-1 Matériels de ReimsII-2 PréparationII-3 Enregistrement
III Traitement des données C3D
III-1 Fichiers C3DIII-2 Traitement
IV Conclusion
Laboratoire de l’UFR STAPS de Reims sur le campus de la faculté des sciences
Thèmes de recherche : Médical : Création d’orthèse pour Hémiplégique Sportif : Amélioration des performances des athlètes
En possession d’une plateforme d’acquisition de mouvement depuis septembre 2005
11/04/23 Boillet Matthieu Soutenance de Stage 4
La Motion Capture
I Introduction
I-1 Le LACM
II Motion CaptureII-1 Matériels de ReimsII-2 PréparationII-3 Enregistrement
III Traitement des données C3D
III-1 Fichiers C3DIII-2 Traitement
IV Conclusion
Définition : Méthode pour capter les mouvements d'un élément réel afin de les renvoyer dans un univers virtuel.
Par définition : Utilisation journalière d’appareil de motion capture par la plupart des gens.
11/04/23 Boillet Matthieu Soutenance de Stage 5
Matériel
I Introduction
I-1 Le LACM
II Motion CaptureII-1 Matériels de ReimsII-2 PréparationII-3 Enregistrement
III Traitement des données C3D
III-1 Fichiers C3DIII-2 Traitement
IV Conclusion
Un seul ordinateur
11/04/23 Boillet Matthieu Soutenance de Stage 6
Matériel
I Introduction
I-1 Le LACM
II Motion CaptureII-1 Matériels de ReimsII-2 PréparationII-3 Enregistrement
III Traitement des données C3D
III-1 Fichiers C3DIII-2 Traitement
IV Conclusion
Un seul ordinateur Dell Dimension 9100 Windows XP sp2 Pentium ® D CPU 3,20Ghz 1 Go de RAM Deux radéon x600 Disque dur de 250 Go
Les caméras et la plateforme de force sont reliées à des périphériques reliés à l’ordinateur.
11/04/23 Boillet Matthieu Soutenance de Stage 7
Matériel
I Introduction
I-1 Le LACM
II Motion CaptureII-1 Matériels de ReimsII-2 PréparationII-3 Enregistrement
III Traitement des données C3D
III-1 Fichiers C3DIII-2 Traitement
IV Conclusion
Matériel de la société Vicon6 caméras MX3
11/04/23 Boillet Matthieu Soutenance de Stage 8
Matériel
I Introduction
I-1 Le LACM
II Motion CaptureII-1 Matériels de ReimsII-2 PréparationII-3 Enregistrement
III Traitement des données C3D
III-1 Fichiers C3DIII-2 Traitement
IV Conclusion
Matériel de la société Vicon6 caméras MX3
Caméras infrarouges, reconnues par des adresses IP Poids : 2,1 kgRésolution : 659x493Lancent des rayons infrarouges réfléchis par les capteurs La caméra IR permet d'obtenir des images en une multitude de niveaux de gris (généralement 256).
Les marqueurs renvoient les rayons infrarouges émis par la caméra.
11/04/23 Boillet Matthieu Soutenance de Stage 9
Matériel
I Introduction
I-1 Le LACM
II Motion CaptureII-1 Matériels de ReimsII-2 PréparationII-3 Enregistrement
III Traitement des données C3D
III-1 Fichiers C3DIII-2 Traitement
IV Conclusion
Une plateforme de force
11/04/23 Boillet Matthieu Soutenance de Stage 10
Matériel
I Introduction
I-1 Le LACM
II Motion CaptureII-1 Matériels de ReimsII-2 PréparationII-3 Enregistrement
III Traitement des données C3D
III-1 Fichiers C3DIII-2 Traitement
IV Conclusion
Une plateforme de force
Fonctionne comme une balance
Sa position est repérée et initialisée par les caméras pendant le calibrage
Cycle de marche
11/04/23 Boillet Matthieu Soutenance de Stage 11
Matériel
I Introduction
I-1 Le LACM
II Motion CaptureII-1 Matériels de ReimsII-2 PréparationII-3 Enregistrement
III Traitement des données C3D
III-1 Fichiers C3DIII-2 Traitement
IV Conclusion
Prix :
Caméra = 15000 €
Marqueur = 10 €
Prix total de la plateforme = 150 000 €
11/04/23 Boillet Matthieu Soutenance de Stage 12
Préparation
I Introduction
I-1 Le LACM
II Motion CaptureII-1 Matériels de ReimsII-2 PréparationII-3 Enregistrement
III Traitement des données C3D
III-1 Fichiers C3DIII-2 Traitement
IV Conclusion
Placement des caméras Chaque marqueurs doit être tout le temps vu par deux caméras.
Mesure du sujet Sa taille, la longueur de ses membres, la largeur du genou etc.
11/04/23 Boillet Matthieu Soutenance de Stage 13
Préparation
I Introduction
I-1 Le LACM
II Motion CaptureII-1 Matériels de ReimsII-2 PréparationII-3 Enregistrement
III Traitement des données C3D
III-1 Fichiers C3DIII-2 Traitement
IV Conclusion
Calibration Permet aux caméras de se repérer entre elles, et de connaître la position de la plateforme de force
11/04/23 Boillet Matthieu Soutenance de Stage 14
Préparation
I Introduction
I-1 Le LACM
II Motion CaptureII-1 Matériels de ReimsII-2 PréparationII-3 Enregistrement
III Traitement des données C3D
III-1 Fichiers C3DIII-2 Traitement
IV Conclusion
Installation des marqueurs
Positionnés sur les centres articulaires
11/04/23 Boillet Matthieu Soutenance de Stage 15
Préparation
I Introduction
I-1 Le LACM
II Motion CaptureII-1 Matériels de ReimsII-2 PréparationII-3 Enregistrement
III Traitement des données C3D
III-1 Fichiers C3DIII-2 Traitement
IV Conclusion
Installation des marqueurs
11/04/23 Boillet Matthieu Soutenance de Stage 16
Préparation
I Introduction
I-1 Le LACM
II Motion CaptureII-1 Matériels de ReimsII-2 PréparationII-3 Enregistrement
III Traitement des données C3D
III-1 Fichiers C3DIII-2 Traitement
IV Conclusion
Labellisation des marqueurs
On nomme chaque marqueurs un par un avec une liste de noms déjà prédéfinie
Les segments de membres sont créés à l’aide d’un fichier texte qui regroupe toutes les connexions entre les marqueurs
11/04/23 Boillet Matthieu Soutenance de Stage 17
Préparation
I IntroductionI-1 Le LACM
II Motion CaptureII-1 Matériels de ReimsII-2 PréparationII-3 Enregistrement
III Traitement des données C3D
III-1 Fichiers C3DIII-2 Traitement
IV Conclusion
11/04/23 Boillet Matthieu Soutenance de Stage 18
Enregistrement
I Introduction
I-1 Le LACM
II Motion CaptureII-1 Matériels de ReimsII-2 PréparationII-3 Enregistrement
III Traitement des données C3D
III-1 Fichiers C3DIII-2 Traitement
IV Conclusion
Enregistrement simultané de toutes les caméras permettant d’avoir un rendu en 3 Dimensions.
Principe de la stéréophotographie :
connaissance de la position relative des 2 caméras+
Image de l’objet ponctuel sur les 2 caméras=
position du point dans l’espace
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Enregistrement
I Introduction
I-1 Le LACM
II Motion CaptureII-1 Matériels de ReimsII-2 PréparationII-3 Enregistrement
III Traitement des données C3D
III-1 Fichiers C3DIII-2 Traitement
IV Conclusion
Durée totale d’une préparation :
Installation du matériel : 30 minutes
Positionnement, réglage, calibrage des caméras : 30 minutes à 1h30
Positionnement des marqueurs : 30 minutes
Labellisation des marqueurs : 5 minutes
Mesure de l’individu : 10 minutes
Temps d’enregistrement : aléatoire
Total : environ 3h
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11/04/23 Boillet Matthieu Soutenance de Stage 21
Traitement des données C3D
I Introduction
I-1 Le LACM
II Motion CaptureII-1 Matériels de ReimsII-2 PréparationII-3 Enregistrement
III Traitement des données C3D
III-1 Fichiers C3DIII-2 Traitement
IV Conclusion
Les Fichiers C3D
Structure (rappel) :
Entête : Données environnementales
Tableau : Variation des coordonnéesen 3 Dimensions des marqueurs
11/04/23 Boillet Matthieu Soutenance de Stage 22
Traitement des données C3D
I Introduction
I-1 Le LACM
II Motion CaptureII-1 Matériels de ReimsII-2 PréparationII-3 Enregistrement
III Traitement des données C3D
III-1 Fichiers C3DIII-2 Traitement
IV Conclusion
Les Fichiers C3D
Nombre moyen de colonnes : 400 Nombre moyen de lignes : 60s x 200Hz = 12000 lignes
Feuille Excel : 256 colonnes x 56536 lignes
11/04/23 Boillet Matthieu Soutenance de Stage 23
Traitement des données C3D
I Introduction
I-1 Le LACM
II Motion CaptureII-1 Matériels de ReimsII-2 PréparationII-3 Enregistrement
III Traitement des données C3D
III-1 Fichiers C3DIII-2 Traitement
IV Conclusion
Problèmes :
Exports de courbes manuels
Difficultés à confronter les courbes de plusieurs enregistrements.
Aucune synchronisation des enregistrements possibles.
11/04/23 Boillet Matthieu Soutenance de Stage 24
Traitement des données C3D
I Introduction
I-1 Le LACM
II Motion CaptureII-1 Matériels de ReimsII-2 PréparationII-3 Enregistrement
III Traitement des données C3D
III-1 Fichiers C3DIII-2 Traitement
IV Conclusion
Travaux :
Export automatique des courbes sous Excel à l’aide d’une interface de sélection
Export automatique des courbes d’un même marqueur mais de fichiers C3D différents.
Application d’une valeur de seuil sélectionnée à l’aide d’une interface à chaque courbe.
Difficultés :
Apprentissage du 3DVL
11/04/23 Boillet Matthieu Soutenance de Stage 25
Conclusion
I Introduction
I-1 Le LACM
II Motion CaptureII-1 Matériels de ReimsII-2 PréparationII-3 Enregistrement
III Traitement des données C3D
III-1 Fichiers C3DIII-2 Traitement
IV Conclusion
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