Objectifs la localisation de la tte de lutilisateur la
localisation (6 degrs de libert) de la main la mesure du dplacement
spatial de lextrmit de la main la localisation dune partie du
corps, utilise entre autres, pour la motion capture localisation de
tout le corps ?
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Traqueurs mcaniques Traqueurs mcaniques mesurant des distances
Traqueurs mcaniques mesurant une orientation Inclinomtre Gyroscope
/ gyromtre Traqueurs mcaniques mesurant une vitesse ou une
acclration
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Traqueurs mcaniques mesurant des distances liaison mcanique
entre lobjet et son environnement Mesure de rotations
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Traqueurs mcaniques mesurant des distances + prcis + trs rapide
jusqu 300 mesures par seconde + le temps de rponse est trs court 2
3 ms + prix relativement faible - libert de mouvement - pas trs
hight Tech => communication
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Traqueurs mcaniques mesurant une orientation La plus part ne
mesure quun degr de libert Inclinomtre source mettrice : champ
gravitationnel de la terre position angulaire avec la verticale Si
mouvement : force dues au mouvement + force gravitationnelle
Courant : paralllpipde rempli de liquide visqueux
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Traqueurs mcaniques mesurant une orientation Gyroscope /
gyromtre principe mcanique dun rotor tournant grande vitesse laxe
garde une direction constante Principe de la toupie ou de se
pencher dans les virages en 2 roues
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Traqueurs mcaniques mesurant une orientation gyroscope
suspension de cardan direction constante grce une masse (toupie) en
rotation La toupie est relie au niveau de son centre dinertie
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Traqueurs mcaniques mesurant une acclration mesure dune force
provenant de lacclration dune masse mesure par le faible
allongement dun ressort / cristal supportant la masse dtecte par
principe pizo-lectrique, pizorsistif, jauges de contrainte ou
variation de capacit en boucle ferme, crer une force oppose la
force inertielle, annulant le dplacement de la masse double
intgration => grosse erreur de position
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Traqueurs mcaniques mesurant une acclration
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Traqueurs lectromagntiques Traqueurs lectromagntiques champs
alternatif metteur 3 bobines Propage un champs Rcepteur 3 bobines
Recueillent des ux magntiques unit lectronique alimentation des
trois bobines de lmetteur par des courants alternatifs de frquence
porteuse voisine de 10 KHz ; mesure des courants circulant dans les
bobines du rcepteur ; calcul des paramtres de localisation en
fonction des mesures effectues ltrage ventuel des mesures pour
supprimer les bruits parasites, mais celui-ci augmente le temps de
rponse transmission des valeurs calcules lordinateur en
communication avec lappareil.
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Traqueurs lectromagntiques
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Traqueurs lectromagntiques champs alternatif + Peut aller
jusque 4 capteurs + Trs prcis + Trs rapide (120 Htz) - ncessite des
fils Entrave la libert de mouvement - ne peut fonctionner coter de
mtal ou de matriel magntique
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Traqueurs lectromagntiques Le compas Se sert du champs
magntique terrestre effet Hall pour les compas lectroniques
miniatures dviation de courant dans une plaque mtallique trs mince
dans un champ magntique normal son plan avec deux effet hall
perpendiculaire, on a le nord Les compas sont souvent utiliss pour
compenser les dvires des gyroscopes
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Traqueurs acoustiques Ou traqueurs ultra-sons temps de
propagation dultrasons dans lair C = 331.(T/273)1/2 [m/s] T,
temprature ambiante, en degrs Kelvin Capteur
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Traqueurs acoustiques
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exciter une cramique pizolectrique 40 KHz frquences plus leves
=> attnuation de londe frquences plus basses => rsolution
moindre Pour 3,3 mtres, le temps de vol est de 10 ms Il faut 3
metteurs La mesure totale est trois fois plus grande si les mesures
de distances sont faites cycliquement !
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Traqueurs acoustiques + faible cot + peut fonctionner en
environnement mtallique - inuenables par la temprature ambiante
talonnage automatique ? - mission dultrasons trs directive limite
lespace de mesure.
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Traqueurs optiques association de sources lumineuses et de
capteurs photosensibles ponctuels (phototransistor) Trs peu utilis
ou plan (camra technologies CCD ou CMOS) Dpend de la sensibilit de
la camra
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ARToolkit
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+ vraiment pas cher Du papier + support rigide Souvent utilis
par les projets tudiants Laval + assez simple mettre en place - Pas
trs prcis - Dpend des conditions de luminosit - Pas
commercialisable
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Tracking optique sans cible dfinie Se fait par apprentissage
Trs lourd coder Avec deux camras (triangularisation)
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Tracking optique sans cible dfinie + sutilise sans cible Pour
de nombreuses cibles Reconnaissance de voiture en RA par exemple -
trs lourd programmer - pas trs rapide - pas forcment trs stable
Luminosit Camra Mais a progresse
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Traqueurs optiques infra rouge ARTrack Advanced Realtime
Tracking Le plus utilis actuellement Au moins 2 camras infrarouges
Constellation de billes rflchissantes
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ARTracking
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0.4 mm en translation 0.12 degr en rotation frquence maximale
de 60 Hertz volume de travail de quelques mtres cube Intersection
dau moins deux camras Plus il y a de camra, plus le champs est
grand
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ARTracking + solution cl en main + trs rpandu en industrie Trs
connu, donc vite rpar + trs prcis + trs rapide - si peu de camra :
perte des capteurs tous les systmes optiques - trs cher
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OptiTrack Bas sur le mme principe quARTracking Plus ax sur la
Motion Capture Plus de camra Une combinaison complte Avec les
petites billes rflchissantes
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OptiTrack
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+ moins cher que lARTracking + moins de perte de tracking Plus
de camras + de plus en plus utilis - prcision infrieure
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Kinect Capteur : Lentilles dtectant la couleur et la profondeur
Champ de vision : Champ de vision horizontal : 57 degrs Champ de
vision vertical : 43 degrs Marge de dplacement du capteur : 27
degrs Porte du capteur : 1.2m 3.5m partir de 50cm pour la version
Kinect for Windows Systme de reconnaissance physique : Jusqu 6
personnes et 2 joueurs actifs 20 articulations par squelette
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Kinect
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Kinect et Faast Faast Programme dinterfaage Envoie les donnes
sur un rseaux virtuel http://projects.ict.usc.edu/mxr/faast/
Gratuit lgal mais non commercialisable
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Kinect + pas cher du tout + motion capture assez complte + sdk
fourni (ou FAAST) - pas prcis - bruit - Non commercialisable
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PSMove Petite dernire en ralit virtuelle On ne sais pas encore
normment sur ses applications en RV
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Leap motion 3 LED IR 2 camras IR 300 frames per second of
reflected data