Brevet FR2904681A1 — publié le 20080208

--> La présente invention concerne un objet physique tridimensionnel restituant une apparence d'animation, par exemple une sculpture ou un objet décoratif, ou encore un objet scientifique ou pédagogique pour l'analyse et la représentation des différentes phases d'un objet animé. La présente invention peut se décrire comme une sculpture animée, un support visuel en volume, dont la caractéristique majeure est de reproduire un mouvement de très haute qualité, au plus proche du mouvement réel. Ce procédé peut aussi bien s'appliquer à des mouvements d'animaux (cheval au galop, course du guépard, ...) , de danseurs, de sportifs, voir de scènes quelconques. C'est une technologie qui offre un nouveau support d'expression. Le moyen d'expression, comme la photo, le cinéma, la sculpture, les automates est défini. Les sujets avec ce moyen d'expression, eux sont illimités. Le principe est de permettre de voir une scène animée en 3D, en volume, en vraies trois dimensions, comme un objet. La sculpture animée se distingue complètement de la stéréoscopie, de l'holographie et toute autre méthode qui donne l'impression du relief à partir d'images plates sur écran ou projetées . Dans notre cas, le résultat propose un moyen de présentation, comme si la scène était réellement sous nos yeux, comme un automate au mouvement parfait, mais sans nécessiter de la matière, juste le mouvement . La sculpture animée évolue au cours du temps. Notre approche est à l'opposé des statues qui repsrésentent le sujet avec le plus de force en essayant de faire sentir le mouvement dans une posture figée. Notre approche est inverse : en ne montrant que quelques points en mouvement on suggère tout ce qui n'est pas du mouvement et qui a été supprimé : les formes, les textures, les couleurs =t les volumes. Elle se distingue aussi de tout ce qui est automate ou sculptures lumineuses animées classiques, comme présentées dans les brevets suivants : US06394282B1; US06626553B2; US005784815A. En effet il ne s'agit pas de mettre en mouvement un objet ou des objets solides qui ont la forme d'un sujet donné recouvert de lampes qui sont la pour permettre de voir les formes de l'objet prédéfini. Dans notre cas, chaque point lumineux a sa vie propre, il n'appartient pas à un groupe de points qui bougent ensembles du fait qu'ils sont tous attachés à ce même solide. L'inconvénient des solutions de l'art antérieur est de ne pas permettre une représentation suffisamment fine et en 3 dimensions des -->animations, pour que le spectateur puisse avoir l'illusion par le mouvement de la scène considérée. Elles ont toutes recours d'une façon plus ou moins schématique à la représentation du sujet de l'animation et c'est cette représentation qui est reconnaissable quand l'objet est immobile et qui prends vie quand l'objet bouge. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en proposant un objet permettant de restituer de manière très fidèle des animations en volume (trois dimensions) sans avoir besoin de montrer l'objet dans une représentation fixe même schématique. Seul le mouvement permet de reconnaître le sujet de l'animation. Le principe déterminant de l'invention est le suivant i il suffit de voir très peu de points, bien placés sur un corps en mouvement pour permettre au cerveau de percevoir le mouvement général du corps complet avec une grande finesse. Il est déterminant que ces points bougent de façon très précise ce qui est possible grâce aux techniques de motion capture (mais d'autres solutions seraient aussi acceptables à condition de restituer avec finesse la qualité du mouvement). La finesse de la perception obtenue est impressionnante. Il faut voir des résultats de capture de mouvement pour la constater. A cet effet, l'invention concerne selon son acception la plus générale un objet physique tridimensionnel restituant une apparence d'animation caractérisé en ce qu'il est constitué par une pluralité de points lumineux commandés par un calculateur, lesdits points étant regroupés pour former des ensembles séparés pour chacune des trajectoires correspondant aux zones les plus caractéristiques de l'animation considérée, l'espace entre lesdits points étant principalement transparent, lesdits points étant commandés séquentiellement en fonction de la succession des états de ladite animation. Selon une première alternative, une partie au moins des points lumineux est fixe, lesdits points étant regroupés par trajectoire de l'animation à restituer, l'allumage et l'extinction des points d'une trajectoire étant commandée séquentiellement en fonction des états successifs de ladite trajectoire, la commande de l'ensemble des points étant réalisée pour effectuer une succession de cycles complets de l'animation pour l'ensemble des trajectoires, la durée du cycle de chaque trajectoire étant identique. --> Selon une première possibilité, la commande de chaque point lumineux est synchrone. Selon une deuxième possibilité, la commande de chaque point lumineux présente une durée spécifique à chaque point et donc des commandes d'allumage asynchrones. Selon un premier mode de mise en œuvre, ] es points lumineux fixes sont constitués par des sources ponctuelles supportées par une structure en fil de fer. Selon un deuxième mode de mise en œuvre, les points lumineux fixes sont constitués par des sources ponctuelles englobées dans une matrice transparente. Selon un troisième mode de mise en œuvre, les points lumineux fixes sont constitués par des sources ponctuelles supportées par des structures en fils tendus. Selon un quatrième mode de mise en œuvre, les points lumineux fixes sont obtenues par la focalisation d'un faisceau lumineux dans un milieu diffusant ou par le pointage d'un faisceau lumineux sur des éléments renvoyant la lumière. Selon une deuxième alternative, une partie au moins des points lumineux sont supportés par un élément mobile commandé pour déplacer un point lumineux selon une trajectoire prédéfinie, constituant une partie de l'animation à restituer. Selon un premier exemple de réalisation, ledit élément mobile est un bras articulé commandé par un calculateur ou par des ea es ou par tout autre procédé qui permet d'assurer le déplacement du bras. Selon un deuxième exemple de réalisation, ledit élément mobile est un organe mobile se déplaçant sur un rail définissant ladite trajectoire. Selon un troisième exemple de réalisation, ledit élément mobile est un ensemble de câbles assurant le déplacement de chaque point lumineux selon sa trajectoire prédéfinie. Les câbles étant tirés grâce à un calculateur ou un jeu de cames. --> De préférence, le volume représenté par les points lumineux et les supports opaques desdits points Lumineux représentent moins de 1 % du volume de l'enveloppe de l'objet animé et avantageusement moins de 0,1% dudit volume de l'enveloppe. Avantageusement, l'ensemble des trajectoires constituant tout ou une partie de l'animation sont des trajectoires enregistrées à partir de procédé de capture du mouvement ou dérivées de celles-ci. Selon une dernière variante, les points lumineux peuvent être remplacés par des points visibles grâce à un fort contraste avec leur environnement . --> L' invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'un cas particulier non limitatif, où : - la figure 1 représente une vue en perspective d'une première réalisation les figures 2 et 3 représentent des projections des points lumineux et des trajectoires, respectivement dans le plan horizontal XZ et dans le plan sagittal YZ la figure 4 représente le schéma de principe d'un circuit électronique de commande. La figure 1 représente une vue d'une réalisation correspondant à la représentation en volume d'un cheval au galop, qui a été réduit à un cycle de galop sur place d'une durée approximative de 0 * 6 secondes Cet exemple se base sur une approche à base d'armatures (1) supportant des séries de diodes électroluminescentes qui (2) qui s'allument successivement (3), une pour chacune des trajectoires. Les points lumineux (2) sont par exemple constitués de diodes électroluminescentes soudées sur deux brins conducteurs formant une armature fermée, décrivant la trajectoire à représenter. L'allumage des points lumineux (1) est synchrone et commandé par un circuit électronique. Chaque trajectoire est composée de 15 points lumineux (2) s' allumant successivement tous les 0.04 secondes. La forme des trajectoires et donc la configuration de chacune des armatures (1) est obtenue à partir de la capture du mouvement des points sur un vrai cheval. Les figures 2 et 3 représentent les projections sur le plan horizontal XZ et le plan sagittal YZ des trajectoires de la figure 1. La figure 4 représente le schéma de principe d'un circuit électronique permettant d'allumer successivement les 15 diodes de chaque trajectoire. --> REVENDICATIONS 1 - Objet physique tridimensionnel restituant une apparence d'animation caractérisé en ce qu'il est constitué par une pluralité de points lumineux commandés par un calculateur, lesdits points étant regroupés pour former des ensembles séparés pour chacune des trajectoires correspondant aux zones les plus caractéristiques de l'animation considérée, l'espace entre lesdits points étant principalement transparent, lesdits points étant commandés séquentiellement en fonction de la succession des états de ladite animation. 2 - Objet tridimensionnel selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'une partie au moins des points lumineux est fixe, lesdits points étant regroupés par trajectoire de l'animation à restituer, l'allumage et l'extinction des points d'une trajectoire étant commandée séquentiellement en fonction des états successifs de ladite trajectoire, la commande de l'ensemble des points étant réalisée pour effectuer une succession de cycles complets de l'animation pour l'ensemble des trajectoires, la durée du cycle de chaque trajectoire étant identique. 3 - Objet tridimensionnel selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que la commande de chaque point lumineux est synchrone. 4 - Objet tridimensionnel selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que la commande de chaque point lumineux présente une durée spécifique à chaque point et donc des commandes d'allumage asynchrones. 5 - Objet tridimensionnel selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que les points lumineux sont constitués par des sources ponctuelles supportées par une structure en fil de fer. 6 - Objet tridimensionnel selon l'une au moins des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que les points lumineux sont constitués par des sources ponctuelles englobées dans une matrice transparente. 7 - Objet tridimensionnel selon l'une au moins des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que les points lumineux sont constitués par des sources ponctuelles supportées par des structures en fils tendus. --> 8 - Objet tridimensionnel selon la revendication 1 à 4 caractérisé en ce qu'une partie au moins des points lumineux est obtenue par la focalisation d'un faisceau lumineux dans un milieu diffusant ou par le pointage d'un faisceau lumineux sur des éléments renvoyant la lumière. 9 - Objet tridimensionnel selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'une partie au moins des points lumineux sont supportés par des éléments mobiles commandés pour déplacer chaque point lumineux selon une trajectoire prédéfinie, constituant une partie de l'animation à restituer. 10 - Objet tridimensionnel selon les revendications 1 et 9 caractérisé en ce que lesdits éléments mobiles sont des bras articulés commande par un calculateur ou par des cames. 11 - Objet tridimensionnel selon les revendications 1 et 9 caractérisé en ce que lesdits éléments mobiles sont des organes mobiles se déplaçant sur des rails définissant les trajectoires de l'animation. 12 - Objet tridimensionnel selon les revendications 1 et 9 caractérisé en ce que lesdits éléments mobiles sont un ensemble de câbles assurant le déplacement de chaque point lumineux selon sa trajectoire prédéfinie. Les câbles étant tirés grâce a un calculateur ou un jeu de cames . 13 - Objet tridimensionnel selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que le volume représenté par les points lumineux et les supports opaques desdits points lumineux représentent moins de 1 % du volume de l'enveloppe de l'objet animé. 14 - Objet tridimensionnel selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que les points lumineux peuvent être remplacés par des points visibles grâce à un fort contraste avec leur environnement . 15 - Objet tridimensionnel selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que l'ensemble des trajectoires constituant tout ou une partie de l'animation sont des trajectoires enregistrées à partir de procédé de capture du mouvement ou dérivées de celles-ci.