Evaluation d’un modèle de contrôle de mannequin par apprentissage en réalité virtuelle H/F

Description de l'offre : Elles permettent en effet d’imiter des mouvements visuellement réalistes en se reposant sur des données existantes mais intègrent également un entraînement en simulation qui permet de garantir un certain réalisme physique des animations. Dans un premier temps le stagiaire implémentera un modèle à l’état de l’art d’AMP ou similaire (e.g., [1], [3] [4]) et validera son implémentation en reproduisant tout ou partie des scénarios évoqués dans l’article. Dans un deuxième temps, le stagiaire récupérera les efforts générés par le mannequin à chaque articulation pour effectuer ces mouvements en utilisant XDE (le moteur de simulation physique interactive du CEA, [5],[6]) et en évaluera le réalisme physique. Il pourra à cette fin utiliser les moyens de capture de geste pour reproduire en conditions réelles les animations générées par l’AMP et obtenir ainsi une base de comparaison sur les efforts générés. Enfin, s’il reste du temps, le stagiaire pourra également implémenter et évaluer, selon le même modus operandi, d’autres approches de génération d’animation (e.g., Transformers [7], modèles de diffusion [8] …). Ces travaux pourront déboucher sur une thèse portant sur la génération et le contrôle de l’animation de mannequins virtuels par apprentissage pour la simulation de processus industriels en réalité virtuelle. [1] X. B. Peng, Z. Ma, P. Abbeel, S. Levine, et A. Kanazawa, « AMP: Adversarial Motion Priors for Stylized Physics-Based Character Control », ACM Trans. Graph., vol. 40, no 4, p. 1‑20, août 2021. [2] A. Escontrela et al., « Adversarial Motion Priors Make Good Substitutes for Complex Reward Functions », in 2022 IEEE/RSJ (IROS), oct. 2022, p. 25‑32. [3] M. Hassan, Y. Guo, T. Wang, M. Black, S. Fidler, et X. B. Peng, « Synthesizing Physical Character-Scene Interactions ». arXiv, 2 février 2023. Consulté le: 21 août 2023. [4] S. Lee, S. Starke, Y. Ye, J. Won, et A. Winkler, « QuestEnvSim: Environment-Aware Simulated Motion Tracking from Sparse Sensors », in Special Interest Group on Computer Graphics and Interactive Techniques Conference, juill. 2023, p. 1‑9. [5] X. Merlhiot, J. Le Garrec, G. Saupin, et C. Andriot, « The XDE Mechanical Kernel: Efficient and Robust Simulation of Multibody Dynamics with Intermittent Nonsmooth Contacts », in The 2nd Joint International Conference on Multibody System Dynamics, 2012, p. 84. [6] J. Zhong, V. Weistroffer, P. Maurice, C. Andriot, et F. Colas, « Interacting with a Torque-Controlled Virtual Human in Virtual Reality for Ergonomics Studies », in 2022 IEEE VRW, 2022, p. 678‑679. [7] J. Jiang et al., « AvatarPoser: Articulated Full-Body Pose Tracking from Sparse Motion Sensing », in Computer Vision – ECCV 2022, vol. 13665, vol. 13665. ,2022, p. 443‑460. [8] Y. Du, R. Kips, A. Pumarola, S. Starke, A. Thabet, et A. Sanakoyeu, « Avatars Grow Legs: Generating Smooth Human Motion from Sparse Tracking Inputs with Diffusion Model », in 2023 IEEE/CVF (CVPR), juin 2023, p. 481‑490.

Présentation de l’institut : Au cœur du Plateau de Saclay, l'institut #CEA-List focalise ses recherches sur les systèmes numériques intelligents. Porteurs d'enjeux économiques et sociétaux majeurs, ses programmes de R&D sont centrés sur les systèmes interactifs (intelligence ambiante), les systèmes embarqués (architectures, ingénierie logicielle et systèmes), les capteurs et le traitement du signal (contrôle industriel, santé, sécurité, métrologie). Au sein du CEA LIST, le Laboratoire de Simulation Interactive (LSI) développe une plateforme de simulation multi-physique interactive mettant en jeu un ou plusieurs utilisateurs en exploitant les technologies de Réalité Virtuelle (RV) et de Réalité Mixte (RM). Cette plateforme, dénommée XDE Physics, permet de simuler la manipulation et les interactions de l'ensemble des systèmes, pièces rigides, articulées ou déformables (câbles) directement sur les maquettes numériques. Elle permet également de valider des scénarios incluant l'opérateur pour étudier l'ergonomie du poste de travail par l'introduction de son avatar dans la simulation dynamique. Centrées sur les noyaux de simulation interactive, les activités de l'équipe vont jusqu'à la mise au point d'applicatifs, répondant aux contextes d'usage de ses partenaires industriels (manufacturing pour l'automobile et l'aéronautique, énergie, santé).

Profil du candidat : Bonne qualité rédactionnelle et de communication en français et anglais, rigueur dans l’analyse et la démarche. Connaissance apprentissage par renforcement et imitation. Simulation par moteur physique.

Diplome préparé : Bac+5 - Diplôme École d'ingénieurs

Langues : Anglais Courant